子網(wǎng)和路由器關系的探討

引言：在一個局域網(wǎng)或是城域網(wǎng)中，是不是子網(wǎng)數(shù)量越多，需要的路由器數(shù)量就越多？本文將論述子網(wǎng)數(shù)量和路由器數(shù)量的關系。

我們先從一道全國計算機技術與軟件專業(yè)技術資格（水平）考試的試題談起，這是一道2010上半年網(wǎng)絡規(guī)劃設計師上午試題的第30-31題，題目是這樣描述的：

甲方是一個對網(wǎng)絡響應速度要求很高的機構，張工負責為甲方的網(wǎng)絡工程項目進行邏輯設計，他的設計方案的主要內容可概述為：

1.用核心層、分布層、接入層三層結構；

2.局域網(wǎng)以使用WLAN為主；

3.主干網(wǎng)使用千兆以太網(wǎng)；

4.地址分配方案是:按甲方各分支機構的地理位置劃分子網(wǎng)，并按191.168.n.X的模式分配，其中n為分支機構的序號(0.表示總部，分支機構總數(shù)不會超過10，每個分支機構內的計算機數(shù)在100至200之間)；

5.配置一個具有NAT功能的路由器實現(xiàn)機構內部計算機連接Internet。

針對局域網(wǎng)的選型，你的評價是(29) 。

A.選型恰當

B.不恰當，WLAN不能滿足速度要求

C.不恰當，WLAN不能滿足物理安全要求

D.不恰當，WLAN不能滿足覆蓋范圍的要求

針對地址分配方案，你的評價是(30)。

A.設計合理

B.不合理，子網(wǎng)太多，需要額外的路由器互聯(lián)

C.不合理，每個子網(wǎng)太大，不利于管理

D.不合理，無法實現(xiàn)自動分配IP地址

針對NAT及其相關方案，你的評價是(31)。

A.設計合理

B.不合理，計算機太多，NAT成為瓶頸

C.不合理，不能由一個NAT為不同的子網(wǎng)實現(xiàn)地址自動分配

D.不合理，一個路由器不能連接太多的子網(wǎng)到目前為止，所有網(wǎng)絡規(guī)劃設計的專業(yè)書籍和專業(yè)網(wǎng)站都對第（30）題選擇了答案B，也就是說“子網(wǎng)太多，需要額外的路由器互聯(lián)”。事情真是這樣的嗎？

題目中說“按甲方各分支機構的地理位置劃分子網(wǎng)”，并不能說明各分支機構距離有多遠，也許分布在不同的國家，也許分布在同一國家的不同地區(qū)，也許分布在同一城市的不同區(qū)域，也許分布在同一個圍墻之內，甚至分布在同一棟大樓也是可能的。是否需要路由器，需要幾臺，這和子網(wǎng)數(shù)量多少關系并不是很大。那么到底子網(wǎng)數(shù)量和路由器數(shù)量是沒有直接關系，請看下面的例子。

例110個子網(wǎng)不需要路由器

下面拓撲圖中，有10個子網(wǎng)191.168.n.0/24（1<=n<=10,n∈N），顯然，其IP地址都是公網(wǎng)地址。如果這10個子網(wǎng)需要互相隔離的話，這兒就不需要用到路由器。

例210個子網(wǎng)，使用三層交換機，也不需要用到路由器

同實驗一，只是把匯聚交換機換成了三層交換機，這是具有路由功能的三層交換機，也不是路由器！

要使10個子網(wǎng)互相能夠

通信，只需在三層交換機中作如下配置即可：

例3 10個子網(wǎng)，使用單臂路由，一個路由器可以支持4294967295個子網(wǎng)

一臺路由器的單臂路是路由器的一種典型應用，配置如下：

例4 以我單位目前網(wǎng)絡拓撲結構為例

我單位算是一個“某機構”，下設的各分支機構和相對應的子網(wǎng)分別如下表：

拓撲結構如下圖，并沒有有用到路由器。

其實，我們不用太多的例子，只需從邏輯學的角度就能論證。證明此結論的非正確性，用一個反例就可以推翻“子網(wǎng)太多，需要額外的路由器互聯(lián)”這個命題。

我們以上舉例的目的是想告訴讀者，反例還是不少的。當然，非要以增加路由器個數(shù)解決子網(wǎng)多的問題也是可以的，如下拓撲圖：

但從以上例題看出，這并不是惟一的方法。

這道題目的癥結不在于子網(wǎng)個數(shù)的問題，問題于191.168.n.x不是192.168.n.x，前者是公網(wǎng)地址，后者是私網(wǎng)地址。使用公網(wǎng)地址191.168.n.x有“浪費”的說法到是可以的。

如果各分機構是“遠距的”，則連接各分支機構間的網(wǎng)段用子網(wǎng)掩碼為30的公網(wǎng)地址，內部用私網(wǎng)地址；如果各分支機構是“近旁的”，則可以都用私網(wǎng)地址，只在出口處用NAT。

結論：第（30）題的選擇支B說的不對，子網(wǎng)太多與路由器數(shù)量沒有直接關系。

經知道了對方的MAC地址，通過這樣設置我發(fā)現(xiàn)可以Ping通了。初步測試可以正常通信?，F(xiàn)在問題解決了，但是還存在的問題是按道理說通過tracert測試應該經過幾次數(shù)據(jù)跳轉。

這是我對網(wǎng)絡原理的一點思考，寫出與網(wǎng)絡技術同仁共同進步。