这一仗获胜后，汉军开始发动主动进攻，公元前124年至公元前121年，每年都发起新的攻势，公元前119年更是出动了10万骑兵分两大纵队、4路深入漠北（蒙古高原大沙漠以北地区统称），击败匈奴主力，打通河西走廊，将边防线推进到祁连山、阴山以北，并开始在这一线修建长城及烽燧据点。

在边防线上长期维持如此规模的机动野战军是汉朝难以承受的财政负担，不久就只留下和原来体制一样的边郡驻守军。几年后匈奴卷土重来，攻掠设立不久的五原郡（今内蒙包头附近），杀死太守。说明边郡驻守军仍不足以抵挡匈奴。

以后汉朝每隔5、6年就征调野战军出塞，前往漠北扫荡一次。公元前110年汉武帝还曾亲自率领18万骑兵“巡边”。这样的扫荡战，战果很少，还造成几次重大损失。如公元前99年李陵步兵被全歼、李广利大军也遭围歼。但至少战场都是在边防线外，战争的主动权也在汉军手中，对匈奴造成了持久的压力，导致匈奴多次发生分裂。公元前57年匈奴分裂为5个单于部落，开始互相攻击。一批批匈奴贵族带领部落投降汉朝。公元前53年呼韩邪单于内附，要求沿汉朝边塞居住，为汉朝守边。西域诸国对于匈奴的侧击也取得很大成果。公元前36年，汉朝西域都护甘延寿，征发在西域屯田的士兵以及诸国军队，组成联军，深入匈奴右翼，围攻郅支单于的王城（今哈萨克斯坦共和国的江布尔），全歼该部匈奴。汉匈大战至此告一段落。

以后西汉一直仍然维持边郡的战时体制，只是随着边境压力的减轻，公元前54年汉朝廷下令减少20%的戍卒。公元前33年呼韩邪单于建议由内附的匈奴部落代为防守边防线。汉朝讨论时大多数朝臣都同意，只有侯应认为要“安不忘危”。汉朝决计继续维持这一体制。边境维持了几十年和平局面。到西汉末年政治腐败，尤其王莽篡汉后倒行逆施，百般侮辱匈奴族，多次要求匈奴首领改称号为“恭奴善于”。激起匈奴部落反抗。王莽集结起20多万大军征讨，又大大加剧沿边汉族人民的负担，也起兵反抗。边境局势大乱。东汉建立之初，边防线退后到陕北高原、吕梁山、太行山、燕山山口一线。不少原来建立的边郡放弃，人民迁往内地。好在公元48年匈奴分裂，南匈奴部落内附，北匈奴远迁漠北。辽西的乌桓部落也内附。使得东汉边防危机缓解。南匈奴、乌桓为汉朝守边，汉朝巩固了阴山北的长城防线。

东汉边防军体制与西汉有所不同。西汉的将军是战时任命，战后就撤消。而东汉在公元50年设立匈奴中郎将，负责防备匈奴；不久设立护羌校尉防守青海湖一带；设西域都护、以及戊己校尉防卫西域，都是常任的边将，集中指挥边郡军队，是名副其实的军区司令。边郡太守兵权被削弱，郡都尉也被撤消（以后又陆续恢复）。边将所指挥的军队性质也与西汉不同，士兵有的是从汉族百姓或当地少数民族中征募，或者是谪戍的罪犯，都是职业兵。公元72年后汉朝恢复攻势，89年窦宪等发动远征，北匈奴势力衰落。最后有20多万人投降。

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