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變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼和路由聚合在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用( 二 )

云知道


　
圖5
如圖5 ， 某個(gè)公司的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)分配了172.16.12.0/22的地址空間 ， 公司的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃如下：在路由器D連接3個(gè)VLAN ， 其中2個(gè)VLAN有不超過200臺(tái)的主機(jī) ， 另外一個(gè)VLAN包括3個(gè)子網(wǎng) ， 每個(gè)子網(wǎng)主機(jī)數(shù)量不超過30臺(tái) ， 路由器A ， B ， C通過FR和D相連 ， 保證每條PVC僅分配2個(gè)IP地址 。所有路由器均采用RIPv2無類別路由協(xié)議 ， 路由更新中可以傳送子網(wǎng)掩碼信息 ， 支持VLSM 。根據(jù)上述網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 ， 使用VLSM地址分配策略 ， 設(shè)計(jì)如下IP地址分配計(jì)劃：
1.由于需要3個(gè)VLAN ， 其中兩個(gè)VLAN有不超過200臺(tái)的主機(jī) ， 根據(jù)公式 ， 主機(jī)需要8位地址（2^8=256>200>2^7=128） ， 子網(wǎng)需要2位（2^2=4>3） ， 因此得到4個(gè)連續(xù)的/24位子網(wǎng) ， 分別是172.16.12.0/24 ， 172.16.13.0/24 ， 172.16.14.0/24 ， 172.16.15.0/24 。其中172.16.12.0/24和172.16.13.0/24分配給其中兩個(gè)VLAN ， 每個(gè)子網(wǎng)最多可以支持254臺(tái)主機(jī) 。
2.剩下一個(gè)VLAN每個(gè)子網(wǎng)主機(jī)數(shù)不超過30臺(tái) ， 需要5個(gè)主機(jī)位 ， 對(duì)應(yīng)需要/27位的掩碼(32-5=27) ， 最多可以滿足8個(gè)/27位子網(wǎng)的需求（2^3＝8）由于172.16.12.0/24 ， 和172.16.13.0/24子網(wǎng)已分配 ， 不能繼續(xù)作子網(wǎng)劃分 ， 現(xiàn)在可以采用的子網(wǎng)是172.16.14.0/24和172.16.15.0/24作進(jìn)一步的子網(wǎng)劃分 。假定這里使用172.16.14.0/24 ， 3個(gè)LAN分配的子網(wǎng)是172.16.14.0/27 ， 172.16.14.32/27 ， 172.16.14.64/27 ， 同時(shí)還保留了5個(gè)子網(wǎng)作為備用或保留作進(jìn)一步的子網(wǎng)劃分 。
3.由于WAN連接僅需要兩個(gè)IP地址 ， 所以最佳的掩碼應(yīng)該是/30位（2^(32-30)-2=2） ， 同樣 ， 我們挑選一個(gè)未分配的/27位子網(wǎng)做進(jìn)一步的劃分 ， 為了方便起見 ， 我們選用最后一個(gè)/27位子網(wǎng)172.16.14.224/27作為WAN連接的地址空間 。經(jīng)過劃分得到172.16.14.224/30 ， 172.16.14.228/30 ， 172.16.14.232/30等子網(wǎng) ， 同時(shí)還保留了5個(gè)/30的子網(wǎng)備用 。
至此 ， 一個(gè)基于VLSM分配策略的 ， 層次的IP地址分配方案就完成了 ， 和定長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼相比 ， 變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼的地址分配方案有效的節(jié)省了IP地址 。同時(shí) ， 由于采用新的無類路由協(xié)議RIPv2 ， 路由更新中傳遞子網(wǎng)掩碼信息 ， 子網(wǎng)信息可以精確區(qū)分 ， 消除了不連續(xù)地址的問題 。
使用VLSM地址分配方案要考慮兩個(gè)主要問題：
1.子網(wǎng)中待分配的最多主機(jī)數(shù) ， 根據(jù)計(jì)算公式2^n-2 ， 得出主機(jī)需要的位數(shù)
2.子網(wǎng)的數(shù)量 ， 根據(jù)計(jì)算公式：2^n ， 得出子網(wǎng)需要的位數(shù) 。
隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大 ， 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量日益增長(zhǎng) ， 過大的路由表會(huì)帶來一些問題：
1.CPU的路由計(jì)算 ， 路由檢索的負(fù)荷加劇 ， 潛在造成數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t 。
2.大量路由信息的傳輸占用了有效帶寬 。
3.路由器需要更多的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)路由信息 。
4.頻繁的網(wǎng)絡(luò)變動(dòng) ， 造成路由收斂時(shí)間延長(zhǎng) 。
因此 ， 大型網(wǎng)絡(luò)中 ， 控制路由表的規(guī)模也是非常重要的 。該問題可以通過路由聚合（Route Aggregation ， 有時(shí)也稱路由摘要 ， 路由匯聚）得到解決 。在使用有類路由協(xié)議的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中 ， 路由信息經(jīng)過不同主類別網(wǎng)絡(luò)邊界時(shí) ， 也會(huì)自動(dòng)執(zhí)行路由聚合 。不過 ， 此種路由聚合被限制在主類別網(wǎng)絡(luò)的邊界 ， 靈活性比較差 。新的路由協(xié)議中支持VLSM ， 可以手動(dòng)控制 ， 在多層次進(jìn)行聚合 ， 極大地提高了聚合的靈活性 。
路由聚合通過匯聚若干條路由記錄為一條路由記錄 ， 有效減少了路由信息量 ， 降低了CPU處理路由的負(fù)荷 ， 路由器對(duì)存儲(chǔ)空間的需求 ， 同時(shí)也加快了路由表收斂的速度 。
路由聚合的另外一個(gè)好處是可以有效地屏蔽網(wǎng)絡(luò)中局部的變動(dòng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)全局的影響 。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大 ， 設(shè)備 ， 鏈路故障的可能性增大 ， 在某些路由協(xié)議中 ， 如OSPF ， 某個(gè)鏈路的失效或端口UP ， DOWN都會(huì)引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由計(jì)算 ， 增加了路由器的負(fù)荷和低效的數(shù)據(jù)流動(dòng) 。我們可以通過劃分區(qū)域和路由聚合等手段 ， 把網(wǎng)絡(luò)變動(dòng)的影響限制在一個(gè)小的區(qū)域內(nèi) ， 變動(dòng)只對(duì)該區(qū)域產(chǎn)生影響 ， 而不會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò) 。

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