隨著網絡應用的日益廣泛，接入網絡和邊緣網絡的需求也更加復雜多樣，企業為了開展電子商務，必須實現與Internet的互聯，路由器是實現這一互聯的關鍵設備。路由器可以為企業提供越來越多的智能化服務，包括安全性、可用性和服務質量（QoS）等。下面結合實踐經驗，討論Cisco 路由器的路由選擇協議與VLSM子網設計。
一、路由選擇協議的分類
---- 一般路由器支持多種路由選擇協議，例如靜態路由、RIP、IGRP、RIPv2、EIGRP、OSPF和BGP等等。這些路由選擇協議可分為有類路由選擇協議和無類路由選擇協議。
---- 1．有類路由選擇協議
---- 一般把路由信息協議（RIP）和內部網關路由選擇協議（IGRP）等稱為有類路由協議。在有類路由選擇協議中，只在路由器之間傳送路由和它的度量值，對每個轉發報文，路由器從報文中取出目的地址，各路由器通過下面2種方法判定目的地網絡掩碼。
---- （1）如果有一個接口連到目的地網絡，則使用此接口的網絡掩碼。隸屬網絡的所有子網的大小必須相同。
---- （2）否則，使用對應目的地址類的網絡掩碼。A類網絡使用8位掩碼，B類網絡使用16位掩碼，C類網絡使用24位掩碼。
---- 根據設置掩碼的規則，除去目的地址中的“局部操縱”位，在路由選擇表中查尋產生的網絡地址，轉發報文。因為路由選擇基于IP地址類（有A類、B類、C類和D類等4類）或與之相連的網絡接口來決定遠端網絡使用的掩碼，從而決定目的地的網絡地址，故此類路由選擇協議被稱為有類路由選擇協議。
---- 2．無類路由選擇協議
---- RIPv2、EIGRP、OSPF和BGP等是一些比較新的路由選擇協議，它們在路由更新過程中，將網絡掩碼與路徑一起廣播出去，這時網絡掩碼也稱為前綴屏蔽或前綴。例如，如果C類IP地址192.168.1.0的網絡掩碼為255.255.255.0，可標識為192.168.1.0/24。由于在路由器之間傳送掩碼（前綴），因而沒有必要判斷地址類型和缺省掩碼，這就是無類地址及無類路由選擇，也是目前Internet上所基于的路由選擇協議。
---- 在無類路由中，IP地址之間不再有類型差別，如A類地址、B類地址或C類地址等之分，所有地址都由前綴來決定用于網絡標識的位數，IP地址不再歸屬于某一個類，取而代之的是將它們看作一個地址和掩碼對。通過使用無類路由，用戶可以更充分地利用已有的IP地址空間，從而避免浪費寶貴的IP地址資源。另外，新的IP編址標準IPv6也使用無類路由協議，通過使用無類路由，有助于向下一代IP協議過渡。更為重要的是，通過使用無類路由協議，用戶在子網化時非常方便，尤其是可以使用可變長子網掩碼（VLSM）進行子網化。
二、為什么需要子網化？
---- 子網化是企業用戶在網絡設計中經常使用的方法，它將分配給網卡的單一網絡地址劃分為幾個網段，以滿足用戶的需要。但是，在子網化過程中，有時只使用一種子網掩碼可能不能滿足用戶的需要。例如，用戶分配到一個C 類地址，并需要將它劃分為幾個網段，而某一個網段地址又需要劃分為更小的幾個網段，這時用戶需要通過使用不同的子網掩碼（前綴）來實現。這樣，在一個網絡中可能會使用不止一個掩碼（前綴），因此路由選擇協議必須在每個路由器之間傳遞掩碼，只有選擇合適的路由選擇協議才能實現子網之間的通信，這就是VLSM子網設計問題，需要使用支持VLSM的路由協議，它是一種無類路由選擇協議。
---- VLSM子網設計比較容易。首先使用某一掩碼產生所需要的最大的子網，然后，從這些最大的子網中抽出一個，再用一個更長的掩碼對它子網化。
三、子網化的實現
---- 下面以某公司為例，討論VLSM子網化的方法。假設該公司被分配了一個C類地址，該公司的網絡拓撲結構見圖1。為方便起見，這里用保留地址192.168.1.0作為例子進行說明。
從圖1可以看到，由于總公司、分公司分布于4處，總公司、分公司及各部門所擁有的主機數各不相同，因此需要對192.168.1.0進行子網化。因該公司部門1和部門3均有20臺主機，因此，產生的較大的子網集中必須有兩個以上這樣的子網，每個都至少有20個主機地址，由于C類地址192.168.1.0的掩碼是24位長，具體掩碼如下：
---- 255.255.255.0=1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000
---- 將掩碼擴展一位（共25位），使用第25位作為子網標志，這樣可尋址2個子網（0和1）。可是，地址全0的子網是被保留的（這和分配網絡號一樣），地址全1的子網也是被保留的（用作全子網的廣播），這樣就沒有可用的剩余子網了。將掩碼擴展2位（共26位），可以產生4個子網（00，01，10，11）。因為地址全0、全1的子網被保留，于是還剩下2個可用的子網，用于表示主機的部分為最右邊8位中剩下的6位，6位可表示64個獨立的主機地址，其中全0的地址被保留標志子網本身，全1的地址被保留用作廣播，這樣還剩62個可用的地址，由于該公司最大的子網有20臺主機，若用這樣的子網會浪費地址，因此可再將掩碼向右擴展1位（共27位），這樣可得到8個子網（000，001，010，011，100，101，110，111），其中6個子網是可用的（因為地址全0、全1的子網被保留），在最右邊8位中還剩5位用于主機分配，5位可表示32個獨立的主機地址，其中全0的地址被保留標志子網本身，全1的地址被保留用作廣播，還剩下30個可用的地址。如果再將掩碼向右擴展一位（共28位）時，可知每個子網中只有14個地址，不能滿足實際需要（必須有2個子網均支持20個以上主機地址），至此，最終將192.168.1.0子網化使用的子網掩碼是255.255.255.224，或192.168.1.0/27，即使用27位子網掩碼，得到能用的子網設為子網A、子網B、子網C、子網D、子網E和子網F，參見下面的圖2。
我們將子網A、子網B分配給部門1和部門3（每個子網中可用主機地址為30個），另外根據實際情況: 總公司部門2、分公司部門4、分公司1和分公司3各有10余臺主機，因此，對子網D和子網E再進行子網化，用28位子網掩碼255.255.255.240(或192.168.1.128/28和192.168.1.160/28，即28位掩碼)，得到子網192.168.1.128/28、192.168.1.144/28、192.168.1.160/28和192.168.1.176/28，分別分配給總公司部門2、分公司部門4、分公司1和分公司3，每個子網可用主機數為14個。
---- 這樣，我們會剩余3個子網（否則，這些子網均得用上）。將子網C和子網E留作公司以后發展時使用。將子網F進一步細分，用于總公司與各公司之間的廣域網鏈路上。由于點到點的廣域網鏈路需要的地址很少，只要2個地址用在每一條鏈路的兩端上的每個路由器上，對子網F進一步子網化，使它能工作在廣域網鏈路上，取30位子網掩碼255.255.255.252或192.168.1.192/30，得到子網如下:
---- 192.168.1.192/30
---- 192.168.1.196/30
---- 192.168.1.200/30
---- 192.168.1.204/30
---- 192.168.1.208/30
---- 192.168.1.212/30
---- 192.168.1.216/30
---- 192.168.1.220/30
---- 從中取192.168.1.192/30、192.168.1.196/30和192.168.1.200/30 這 3個子網，每個子網中可用的主機地址有兩個（實際上每個子網中有4個主機地址，它包括子網ID、廣播地址以及2個可分配的地址），分別用于總公司到各個分公司的廣域網鏈路上（例如: 192.168.1.193和192.168.1.194用于總公司和分公司1之間的廣域網鏈路上，192.168.1.197和192.168.1.198用于總公司到分公司2之間的廣域網鏈路上，192.168.1.201和192.168.1.202用于總公司到分公司3之間的廣域網鏈路上），剩余的子網留作以后公司網絡擴展時使用。
---- 經過以上VLSM設計，在這個網絡中共使用了3種掩碼255.255.255.224(27位)、255.255.255.240(28位)和255.255.255.252(30位)來滿足網絡需要。重要的是網絡中使用的路由選擇協議必須是無類路由協議。
---- 本文中只是針對Cisco路由器上使用的路由選擇協議，討論了有類路由選擇協議、無類路由選擇協議的尋址方法，有類地址、無類地址之間的關系，探討了用VLSM子網設計方法更充分地利用已有的IP地址空間，避免出現浪費IP地址的問題。盡管IPv6已被確定為新的IP編址標準，但是在這個標準被廣為接收和實現之前，還要繼續使用IPv4。另外，在使用無類路由后，子網0也成了一個合法的子網，子網號0是允許的，但必須使用命令
---- ip subnet-zero
---- 來明確指示。去往0號子網的路由都有各自的掩碼，該掩碼與其他網絡路由所使用的掩碼是不同的，這樣做是為了使得當網中存在0號子網時，路由器仍能進行正確的路由選擇。
一、路由選擇協議的分類
---- 一般路由器支持多種路由選擇協議，例如靜態路由、RIP、IGRP、RIPv2、EIGRP、OSPF和BGP等等。這些路由選擇協議可分為有類路由選擇協議和無類路由選擇協議。
---- 1．有類路由選擇協議
---- 一般把路由信息協議（RIP）和內部網關路由選擇協議（IGRP）等稱為有類路由協議。在有類路由選擇協議中，只在路由器之間傳送路由和它的度量值，對每個轉發報文，路由器從報文中取出目的地址，各路由器通過下面2種方法判定目的地網絡掩碼。
---- （1）如果有一個接口連到目的地網絡，則使用此接口的網絡掩碼。隸屬網絡的所有子網的大小必須相同。
---- （2）否則，使用對應目的地址類的網絡掩碼。A類網絡使用8位掩碼，B類網絡使用16位掩碼，C類網絡使用24位掩碼。
---- 根據設置掩碼的規則，除去目的地址中的“局部操縱”位，在路由選擇表中查尋產生的網絡地址，轉發報文。因為路由選擇基于IP地址類（有A類、B類、C類和D類等4類）或與之相連的網絡接口來決定遠端網絡使用的掩碼，從而決定目的地的網絡地址，故此類路由選擇協議被稱為有類路由選擇協議。
---- 2．無類路由選擇協議
---- RIPv2、EIGRP、OSPF和BGP等是一些比較新的路由選擇協議，它們在路由更新過程中，將網絡掩碼與路徑一起廣播出去，這時網絡掩碼也稱為前綴屏蔽或前綴。例如，如果C類IP地址192.168.1.0的網絡掩碼為255.255.255.0，可標識為192.168.1.0/24。由于在路由器之間傳送掩碼（前綴），因而沒有必要判斷地址類型和缺省掩碼，這就是無類地址及無類路由選擇，也是目前Internet上所基于的路由選擇協議。
---- 在無類路由中，IP地址之間不再有類型差別，如A類地址、B類地址或C類地址等之分，所有地址都由前綴來決定用于網絡標識的位數，IP地址不再歸屬于某一個類，取而代之的是將它們看作一個地址和掩碼對。通過使用無類路由，用戶可以更充分地利用已有的IP地址空間，從而避免浪費寶貴的IP地址資源。另外，新的IP編址標準IPv6也使用無類路由協議，通過使用無類路由，有助于向下一代IP協議過渡。更為重要的是，通過使用無類路由協議，用戶在子網化時非常方便，尤其是可以使用可變長子網掩碼（VLSM）進行子網化。
二、為什么需要子網化？
---- 子網化是企業用戶在網絡設計中經常使用的方法，它將分配給網卡的單一網絡地址劃分為幾個網段，以滿足用戶的需要。但是，在子網化過程中，有時只使用一種子網掩碼可能不能滿足用戶的需要。例如，用戶分配到一個C 類地址，并需要將它劃分為幾個網段，而某一個網段地址又需要劃分為更小的幾個網段，這時用戶需要通過使用不同的子網掩碼（前綴）來實現。這樣，在一個網絡中可能會使用不止一個掩碼（前綴），因此路由選擇協議必須在每個路由器之間傳遞掩碼，只有選擇合適的路由選擇協議才能實現子網之間的通信，這就是VLSM子網設計問題，需要使用支持VLSM的路由協議，它是一種無類路由選擇協議。
---- VLSM子網設計比較容易。首先使用某一掩碼產生所需要的最大的子網，然后，從這些最大的子網中抽出一個，再用一個更長的掩碼對它子網化。
三、子網化的實現
---- 下面以某公司為例，討論VLSM子網化的方法。假設該公司被分配了一個C類地址，該公司的網絡拓撲結構見圖1。為方便起見，這里用保留地址192.168.1.0作為例子進行說明。
從圖1可以看到，由于總公司、分公司分布于4處，總公司、分公司及各部門所擁有的主機數各不相同，因此需要對192.168.1.0進行子網化。因該公司部門1和部門3均有20臺主機，因此，產生的較大的子網集中必須有兩個以上這樣的子網，每個都至少有20個主機地址，由于C類地址192.168.1.0的掩碼是24位長，具體掩碼如下：
---- 255.255.255.0=1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000
---- 將掩碼擴展一位（共25位），使用第25位作為子網標志，這樣可尋址2個子網（0和1）。可是，地址全0的子網是被保留的（這和分配網絡號一樣），地址全1的子網也是被保留的（用作全子網的廣播），這樣就沒有可用的剩余子網了。將掩碼擴展2位（共26位），可以產生4個子網（00，01，10，11）。因為地址全0、全1的子網被保留，于是還剩下2個可用的子網，用于表示主機的部分為最右邊8位中剩下的6位，6位可表示64個獨立的主機地址，其中全0的地址被保留標志子網本身，全1的地址被保留用作廣播，這樣還剩62個可用的地址，由于該公司最大的子網有20臺主機，若用這樣的子網會浪費地址，因此可再將掩碼向右擴展1位（共27位），這樣可得到8個子網（000，001，010，011，100，101，110，111），其中6個子網是可用的（因為地址全0、全1的子網被保留），在最右邊8位中還剩5位用于主機分配，5位可表示32個獨立的主機地址，其中全0的地址被保留標志子網本身，全1的地址被保留用作廣播，還剩下30個可用的地址。如果再將掩碼向右擴展一位（共28位）時，可知每個子網中只有14個地址，不能滿足實際需要（必須有2個子網均支持20個以上主機地址），至此，最終將192.168.1.0子網化使用的子網掩碼是255.255.255.224，或192.168.1.0/27，即使用27位子網掩碼，得到能用的子網設為子網A、子網B、子網C、子網D、子網E和子網F，參見下面的圖2。
我們將子網A、子網B分配給部門1和部門3（每個子網中可用主機地址為30個），另外根據實際情況: 總公司部門2、分公司部門4、分公司1和分公司3各有10余臺主機，因此，對子網D和子網E再進行子網化，用28位子網掩碼255.255.255.240(或192.168.1.128/28和192.168.1.160/28，即28位掩碼)，得到子網192.168.1.128/28、192.168.1.144/28、192.168.1.160/28和192.168.1.176/28，分別分配給總公司部門2、分公司部門4、分公司1和分公司3，每個子網可用主機數為14個。
---- 這樣，我們會剩余3個子網（否則，這些子網均得用上）。將子網C和子網E留作公司以后發展時使用。將子網F進一步細分，用于總公司與各公司之間的廣域網鏈路上。由于點到點的廣域網鏈路需要的地址很少，只要2個地址用在每一條鏈路的兩端上的每個路由器上，對子網F進一步子網化，使它能工作在廣域網鏈路上，取30位子網掩碼255.255.255.252或192.168.1.192/30，得到子網如下:
---- 192.168.1.192/30
---- 192.168.1.196/30
---- 192.168.1.200/30
---- 192.168.1.204/30
---- 192.168.1.208/30
---- 192.168.1.212/30
---- 192.168.1.216/30
---- 192.168.1.220/30
---- 從中取192.168.1.192/30、192.168.1.196/30和192.168.1.200/30 這 3個子網，每個子網中可用的主機地址有兩個（實際上每個子網中有4個主機地址，它包括子網ID、廣播地址以及2個可分配的地址），分別用于總公司到各個分公司的廣域網鏈路上（例如: 192.168.1.193和192.168.1.194用于總公司和分公司1之間的廣域網鏈路上，192.168.1.197和192.168.1.198用于總公司到分公司2之間的廣域網鏈路上，192.168.1.201和192.168.1.202用于總公司到分公司3之間的廣域網鏈路上），剩余的子網留作以后公司網絡擴展時使用。
---- 經過以上VLSM設計，在這個網絡中共使用了3種掩碼255.255.255.224(27位)、255.255.255.240(28位)和255.255.255.252(30位)來滿足網絡需要。重要的是網絡中使用的路由選擇協議必須是無類路由協議。
---- 本文中只是針對Cisco路由器上使用的路由選擇協議，討論了有類路由選擇協議、無類路由選擇協議的尋址方法，有類地址、無類地址之間的關系，探討了用VLSM子網設計方法更充分地利用已有的IP地址空間，避免出現浪費IP地址的問題。盡管IPv6已被確定為新的IP編址標準，但是在這個標準被廣為接收和實現之前，還要繼續使用IPv4。另外，在使用無類路由后，子網0也成了一個合法的子網，子網號0是允許的，但必須使用命令
---- ip subnet-zero
---- 來明確指示。去往0號子網的路由都有各自的掩碼，該掩碼與其他網絡路由所使用的掩碼是不同的，這樣做是為了使得當網中存在0號子網時，路由器仍能進行正確的路由選擇。
