前置要求： 对 可变长子网掩码 (VLSM) 有基础了解。
在构建现代网络时，你可能会遇到这样一个两难境地：既不想浪费宝贵的 IP 地址，又必须满足不同规模子网的需求。这正是 VLSM（可变长子网掩码）大显身手的地方。它允许我们在同一个网络中，根据实际主机数量灵活使用不同长度的子网掩码，打破了传统固定子网掩码的限制，被形象地称为“子网划分的子网”。
在这篇文章中，我们将通过一个详细的实战案例，带你一步步在 Cisco Packet Tracer 中从头构建一个基于 VLSM 的网络拓扑。我们将探讨如何规划 IP、如何配置路由器以及如何验证连通性，让你彻底掌握这一核心网络技术。
第一部分：项目准备与拓扑设计
步骤 1：构建网络环境
首先，让我们打开 Cisco Packet Tracer，这是我们将要使用的虚拟实验室。在这个实验中，我们将模拟一个小型企业的网络分支，涵盖三个不同的部门（通过 PC 代表）和三层路由架构。这不仅仅是拖拽设备，更是在模拟真实的网络规划过程。
请从设备库中拖拽以下设备到工作区：
设备类型
数量
—
—
终端设备
3
交换机
3
路由器
3
拓扑构建提示：
- 使用“自动连接线”连接 PC 到各自的 Switch（FastEthernet 接口）。
- 将 Switch 连接到对应的 Router FastEthernet 接口。
- 使用 Serial DCE/DTE 线缆串行连接三台路由器（Router0 -> Router2 -> Router3），模拟广域网链路。
第二部分：IP 地址规划与 VLSM 设计
这是最关键的一步。VLSM 的核心在于“按需分配”。我们假设拥有一个主网络 192.168.10.0/24。我们需要将其划分为三个大小不一的子网，以及两段路由器之间的点对点链路。
PC 端 IP 地址分配表
为了验证 VLSM，我们故意为不同的网段设置了不同的子网掩码，以满足不同的主机容量需求：
IPv4 地址
默认网关
—
—
192.168.10.2
192.168.10.1
192.168.10.66
192.168.10.65
192.168.10.98
192.168.10.97
> 实用见解： 注意到了吗？我们使用了 INLINECODE5beba855、INLINECODE092bde6b 和 INLINECODE2716c4e0 三种不同的掩码。这就是 VLSM 的精髓——PC4 所在的网段如果使用默认掩码，会浪费大量 IP，而 INLINECODEc01b471c 恰好提供了 2 个可用 IP，完美匹配需求。
路由器互联接口规划表
路由器之间的串行链路通常只需要 2 个 IP 地址，因此我们将广泛使用 /30 掩码来节省地址：
接口
子网掩码
—
—
FastEthernet0/0
255.255.255.192
Serial2/0
255.255.255.252
FastEthernet0/0
255.255.255.224
Serial2/0
255.255.255.252
Serial3/0
255.255.255.252
FastEthernet0/0
255.255.255.252
Serial2/0
255.255.255.252
第三部分：设备配置实战
配置 PC 终端通常有两种方式：图形界面（GUI）和命令行（CLI）。为了模拟真实场景，我们两种都会涉及。
步骤 2：配置主机（PC）IP 地址
- 使用 GUI 配置（适合初学者）：
– 点击 PC0，进入 Desktop（桌面） 选项卡。
– 选择 IP Configuration（IP 配置）。
– 在弹出的窗口中，填入 IPv4 地址、子网掩码和默认网关。请务必确保掩码输入准确，因为 VLSM 对这一点非常敏感。
- 使用命令行配置（进阶技巧）：
在实际工作中，通过终端配置是网络工程师的日常。让我们看看如何操作：
– 点击 PC，进入 Command Prompt（命令提示符）。
– 输入以下命令格式进行配置：
# 语法示例
ipconfig
让我们以 PC0 为例，执行以下代码：
# PC0 配置命令
C:\>ipconfig 192.168.10.2 255.255.255.192 192.168.10.1
代码解析：
– ipconfig：在 Packet Tracer 的 PC 环境中，这是手动设置 IP 的快捷命令。
– INLINECODEdc6c546a：这是一个 INLINECODE1d8fcb88 的掩码，意味着网络部分有 26 位。
– 192.168.10.1：网关地址必须指向直连路由器的接口地址。
> 注意： 请对 PC2 和 PC4 重复上述步骤，注意 PC4 的掩码是 /30 (255.255.255.252)，这非常容易出错，请务必仔细检查。
步骤 3：配置路由器接口
现在让我们把目光转向网络的核心——路由器。这里我们有两种配置方式：Config 标签页（图形化）和 CLI（命令行）。CLI 是网络工程师的必经之路，我们将重点讲解此方法。
- 访问 CLI：
点击 Router0，选择 CLI 选项卡。如果出现初始化对话，输入 INLINECODE00df7ab6 并回车以进入用户模式（INLINECODEc34e91ab）。
- 配置 Router0 的 FastEthernet0/0 接口：
Router> enable ! 进入特权模式
Router# configure terminal ! 进入全局配置模式
Router(config)# interface fastEthernet 0/0 ! 进入接口配置模式
Router(config-if)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.192 ! 配置IP和VLSM掩码
Router(config-if)# no shutdown ! 激活接口（关键步骤，否则接口处于down状态）
Router(config-if)# exit ! 退出当前接口
深入解析：
– enable 命令用于获取修改配置的权限。
– INLINECODE098eac70 命令中，我们必须明确写出 INLINECODE0b397fbc。Cisco IOS 不会自动推断掩码。
– no shutdown 是新手最容易忘记的命令。在 Cisco 设备中，接口默认是关闭的。
- 配置 Serial2/0 接口（广域网链路）：
配置串口时，我们通常还需要关注时钟频率（Clock Rate），尤其是在 DCE 端（通常由连接线的蓝色端点标识）。
Router(config)# interface Serial2/0
Router(config-if)# ip address 192.168.10.101 255.255.255.252
Router(config-if)# clock rate 64000 ! 仅在 DCE 端需要设置时钟频率
Router(config-if)# no shutdown
Router(config-if)# end ! 直接退回特权模式
> 最佳实践： 如果你是通过 Packet Tracer 的“自动连接”连接的串口，通常第一台连接的路由器是 DCE。如果忘记配置时钟频率，链路协议将无法 Up 起来。
- 保存配置：
在完成 Router0 的配置后，千万别忘了保存，否则重启后配置将丢失。
Router# copy running-config startup-config ! 将运行配置保存到启动配置中
或者简写为：
Router# write memory ! 传统的写法
任务： 请参照上述步骤和路由器 IP 分配表，独立完成 Router2 和 Router3 的所有接口配置。尝试不看答案，自己敲一遍命令，这是学习 Cisco IOS 的最佳方式。
第四部分：路由配置——打通网络孤岛
虽然接口已经配置好了 IP，但路由器之间还无法通信，因为它们不知道非直连的网段在哪里。我们需要配置 静态路由。
步骤 4：配置静态路由
静态路由的命令格式是：
ip route
让我们逐个路由器进行配置。请仔细观察每个路由器的路由表是如何根据 VLSM 网段进行添加的。
1. 配置 Router0：
Router0 需要知道如何到达 PC2 和 PC4 所在的网段。对于 Router0 来说，去往这些网段的下一跳都是 Router2 (Serial2/0: 192.168.10.102)。
Router> enable
Router# conf t
Router(config)# ip route 192.168.10.64 255.255.255.224 192.168.10.102
! 解释：去往 PC2 的 /27 网段，扔给 Router2
Router(config)# ip route 192.168.10.96 255.255.255.252 192.168.10.102
! 解释：去往 PC4 的 /30 网段，扔给 Router2
Router(config)# ip route 192.168.10.104 255.255.255.252 192.168.10.102
! 解释：去往 Router2 与 Router3 之间的链路
2. 配置 Router2：
Router2 是中心节点，它需要知道如何到达左边的 PC0 和右边的 PC4 以及相关链路。
Router(config)# ip route 192.168.10.0 255.255.255.192 192.168.10.101
! 下一跳指向 Router0
Router(config)# ip route 192.168.10.96 255.255.255.252 192.168.10.106
! 下一跳指向 Router3 (Serial2/0)
3. 配置 Router3：
Router3 位于末端，它需要回指 Router2 来访问其他所有网段。
Router(config)# ip route 192.168.10.64 255.255.255.224 192.168.10.105
Router(config)# ip route 192.168.10.100 255.255.255.252 192.168.10.105
Router(config)# ip route 192.168.10.0 255.255.255.192 192.168.10.105
! 这里用了一条汇总路由或者具体路由都可以，示例中为了清晰列出了具体网段
> 常见错误排查： 如果 Ping 不通，请首先检查 INLINECODE277b5542。这是最强大的排错命令。确保路由表中的条目代码标记为 INLINECODE5dbf9d65（Static），且没有拼写错误的 IP。
第五部分：验证与测试
步骤 5：验证网络连通性
所有配置完成后，就是见证奇迹的时刻了。我们需要测试 PC0 能否与远端的 PC2 和 PC4 通信。
使用 Ping 命令测试：
- 点击 PC0，打开 Command Prompt。
- 尝试 Ping PC2 的地址：
ping 192.168.10.66。
C:\>ping 192.168.10.66
Pinging 192.168.10.66 with 32 bytes of data:
Reply from 192.168.10.66: bytes=32 time=1ms TTL=126
Reply from 192.168.10.66: bytes=32 time=1ms TTL=126
Reply from 192.168.10.66: bytes=32 time=1ms TTL=126
Reply from 192.168.10.66: bytes=32 time=1ms TTL=126
Ping statistics for 192.168.10.66:
Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
Minimum = 1ms, Maximum = 1ms, Average = 1ms
结果分析：
如果你看到了类似的 Reply from... 输出，并且 TTL 值随跳数减少，恭喜你！你的 VLSM 网络配置成功了。这意味着不同长度的子网掩码在路由器间正确协同工作，数据包准确地找到了目标主机。
总结与进阶
在这篇实战指南中，我们不仅完成了 VLSM 的配置，更重要的是理解了 “为什么需要 VLSM” 以及 “如何通过精确规划节省 IP 地址”。通过 Cisco Packet Tracer，我们模拟了从物理连接、接口 IP 配置到复杂静态路由规划的全过程。
关键要点回顾：
- 灵活掩码： 不要局限于单一的子网掩码，根据主机需求选择合适的 CIDR 前缀（如 /26, /27, /30）。
- 接口状态： 永远记得使用
no shutdown命令激活接口。 - 路由逻辑： 静态路由需要明确指定目标网段和下一跳，中间路由器负责转发数据包。
- 排错利器： INLINECODE129e6658 和 INLINECODE275e01c0 是你最好的朋友。
后续建议：
为了进一步提升你的网络技能，我建议你接下来尝试以下挑战：
- 引入 RIP version 2 或 OSPF 协议，看看动态路由协议如何自动学习这些 VLSM 路由，从而替代我们手动配置的繁琐静态路由。
- 尝试在中间链路断开的情况下，配置浮动静态路由作为备份，增加网络的冗余性。
希望这篇文章能帮助你建立起坚实的网络基础。继续动手实验，是成为网络高手的唯一捷径！