子网和路由器关系的探讨

引言：在一个局域网或是城域网中，是不是子网数量越多，需要的路由器数量就越多？本文将论述子网数量和路由器数量的关系。

我们先从一道全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试的试题谈起，这是一道2010上半年网络规划设计师上午试题的第30-31题，题目是这样描述的：

甲方是一个对网络响应速度要求很高的机构，张工负责为甲方的网络工程项目进行逻辑设计，他的设计方案的主要内容可概述为：

1.用核心层、分布层、接入层三层结构；

2.局域网以使用WLAN为主；

3.主干网使用千兆以太网；

4.地址分配方案是:按甲方各分支机构的地理位置划分子网，并按191.168.n.X的模式分配，其中n为分支机构的序号(0.表示总部，分支机构总数不会超过10，每个分支机构内的计算机数在100至200之间)；

5.配置一个具有NAT功能的路由器实现机构内部计算机连接Internet。

针对局域网的选型，你的评价是(29) 。

A.选型恰当

B.不恰当，WLAN不能满足速度要求

C.不恰当，WLAN不能满足物理安全要求

D.不恰当，WLAN不能满足覆盖范围的要求

针对地址分配方案，你的评价是(30)。

A.设计合理

B.不合理，子网太多，需要额外的路由器互联

C.不合理，每个子网太大，不利于管理

D.不合理，无法实现自动分配IP地址

针对NAT及其相关方案，你的评价是(31)。

A.设计合理

B.不合理，计算机太多，NAT成为瓶颈

C.不合理，不能由一个NAT为不同的子网实现地址自动分配

D.不合理，一个路由器不能连接太多的子网到目前为止，所有网络规划设计的专业书籍和专业网站都对第（30）题选择了答案B，也就是说“子网太多，需要额外的路由器互联”。事情真是这样的吗？

题目中说“按甲方各分支机构的地理位置划分子网”，并不能说明各分支机构距离有多远，也许分布在不同的国家，也许分布在同一国家的不同地区，也许分布在同一城市的不同区域，也许分布在同一个围墙之内，甚至分布在同一栋大楼也是可能的。是否需要路由器，需要几台，这和子网数量多少关系并不是很大。那么到底子网数量和路由器数量是没有直接关系，请看下面的例子。

例110个子网不需要路由器

下面拓扑图中，有10个子网191.168.n.0/24（1<=n<=10,n∈N），显然，其IP地址都是公网地址。如果这10个子网需要互相隔离的话，这儿就不需要用到路由器。

例210个子网，使用三层交换机，也不需要用到路由器

同实验一，只是把汇聚交换机换成了三层交换机，这是具有路由功能的三层交换机，也不是路由器！

要使10个子网互相能够

通信，只需在三层交换机中作如下配置即可：

例3 10个子网，使用单臂路由，一个路由器可以支持4294967295个子网

一台路由器的单臂路是路由器的一种典型应用，配置如下：

例4 以我单位目前网络拓扑结构为例

我单位算是一个“某机构”，下设的各分支机构和相对应的子网分别如下表：

拓扑结构如下图，并没有有用到路由器。

其实，我们不用太多的例子，只需从逻辑学的角度就能论证。证明此结论的非正确性，用一个反例就可以推翻“子网太多，需要额外的路由器互联”这个命题。

我们以上举例的目的是想告诉读者，反例还是不少的。当然，非要以增加路由器个数解决子网多的问题也是可以的，如下拓扑图：

但从以上例题看出，这并不是惟一的方法。

这道题目的症结不在于子网个数的问题，问题于191.168.n.x不是192.168.n.x，前者是公网地址，后者是私网地址。使用公网地址191.168.n.x有“浪费”的说法到是可以的。

如果各分机构是“远距的”，则连接各分支机构间的网段用子网掩码为30的公网地址，内部用私网地址；如果各分支机构是“近旁的”，则可以都用私网地址，只在出口处用NAT。

结论：第（30）题的选择支B说的不对，子网太多与路由器数量没有直接关系。

经知道了对方的MAC地址，通过这样设置我发现可以Ping通了。初步测试可以正常通信。现在问题解决了，但是还存在的问题是按道理说通过tracert测试应该经过几次数据跳转。

这是我对网络原理的一点思考，写出与网络技术同仁共同进步。