路由協定 IPv6 IPv4 IP 路由器 NAT PAT

正確規劃IP位址 路由器效能突飛猛進

2013-07-23
隨著企業網路的擴增,企業網路的效能變成一個重要的課題。很多網路管理人員對於如何安排以及規劃整個大型網路也許很有經驗,也可以組織出容易維護、容易找到問題的網路環境,但如何提升整體網路效能絕不容忽視。本文將介紹IP相關技巧,並說明如何增加管理效能以及減少路由器更新頻率。
路由匯總的詳細資訊以及運作方式都被定義在RFC 1518之中(An Architecture for IP Address Allocation with CIDR),有興趣的讀者可前往查看並研讀。

路由匯總的計算方式

了解路由匯總的目的與運作方式之後,應該已經大略明白如何計算路由匯總的資料。不過,下面還是用一個例子來詳細說明。

假設有個路由器收到以下這些子網路的路由資訊更新:

 

則路由匯總之後的資料應該是如何呢?先把這些資料轉成二進位,如下所示:

 

轉換之後,很容易發現,前面粗體字部分在這八個子網路當中都是一樣的,所以這些相同的部分就是路由匯總之後的結果,也就是:

 

而因為相同的部分有21個數字,所以遮罩就是21,因此最後路由匯總的結果就是:

 

現在,應該也能完全了解路由匯總了,接著來看看多變長度子網路遮罩下的路由匯總又是如何。

多變長度子網路遮罩的路由匯總

這裡採用下頁這個網路架構圖來說明多變長度子網路遮罩的路由匯總是如何計算的:假設路由器E、F以及路由器H會把路由資訊傳送給路由器G,然後路由器G把路由資訊傳送給路由器Z。這裡可以發現路由器E所連接的子網路遮罩是26,而路由器F和路由器H所連接的子網路遮罩是20,因此這個網路架構是多變長度子網路遮罩。

 

接 著,說明如何在這個多變長度子網路遮罩的環境中做到路由匯總。

首先,匯總路由器E所連接的子網路,如果將路由器E所連接的子網路172.16.32.64/26以及172.16.32.128/26轉換成二進位的話,則如下列所示:

 

因此,可以發現匯總起來的結果是:

 

所以,路由器E傳送給路由器G的路由匯總資料是172.16.32.0/24。因此,現在路由器G會收到的路由資料有:

172.16.128.0/20 172.16.32.0/24 172.16.64.0/20

若將這些資料轉換成二進位,則如下列所示:

 

即使這三筆路由資料各自使用不同的子網路遮罩,但是從上面的二進位表示法中可以很清楚地看出,相同之處只有最前面的「10101100.00010000」部分,後面都完全不同,所以,這三筆路由資料經過路由匯總之後的結果應該是:

 

看到這裡,想必各位讀者應該都已經完全明白在多變長度子網路遮罩的環境中,如何做到路由匯總吧!

結語

本文介紹了NAT與PAT,讓讀者可以透過這些技術來規劃IP,這是網路管理人員必備的常識,因為可以有效減少Public IP的使用量,對於網路規劃是相當有幫助的。

另外,也介紹了多變長度子網路遮罩,讀者可以透過這樣的方式來減少路由器中路由資料的更新頻率,進而增加路由器的使用效率。最後,又說明了路由匯總,這可以把路由器中的路由資料合併,進而減少路由器路由資料的筆數,並且能夠用來提升路由器的使用效能。透過這些技術,讀者在規劃企業網路IP甚至提升網路效能上將能有所幫助。(想知道設計路由匯總所必須考慮的因素、Cisco設備對於路由匯總的管理,以及非連續性網路的路由匯總嗎?請詳見《善用路由匯總 提升路徑比對速度》)

<作者:胡凱智,目前在美商Mozilla擔任資深全球專案經理,曾於趨勢科技任職七年多,有兩年美國矽谷工作經驗,在美國專利局擁有軟體專利。讀者可在其部落格獲取更多網路知識及交流建議:http://tw.myblog.yahoo.com/kaichih-hu>

 


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