子网和VLAN的联系和区别
目 录
- 子网和VLAN是什么？承担了什么不同的作用？
- 他们工作在网络的第几层？
- 哪个隔离更彻底？
- 两台计算机如果要通信，必须满足什么条件？
- 交换机是否都自带VLAN隔离和互通功能？
- 最佳实践：二者之间互相有什么关系？是否要求一对一或一对多？
- 结论
1、子网和VLAN是什么？承担了什么不同的作用？
1.1 子网
说白了就是IP地址段的划分，严谨地说就是网络地址+子网掩码这两个因素确定的IP地址范围。
举例：如果子网掩码是255.255.255.0（11111111.11111111.11111111.00000000，简单的说也就是 /24），而网络地址是192.168.10.0，那么它定义了一个IP地址范围：从192.168.10.0到192.168.10.255，这个范围的另一种写法就是192.168.10.0/24。
1.2 VLAN
比较容易理解的就是“交换分区”。
举例： 假设你有一个支持VLAN的8端口交换机，你可以把其中的4个端口划分到一个VLAN（VLAN 1），另外4个端口划分到另一个VLAN（VLAN 2）。VLAN1和VLAN2之间互相看不到对方的流量，逻辑上，相当于你有了两个独立的交换机。通常只有一个交换机的情况下，如果交换机没有看到MAC地址，它会将流量“泛洪”到所有其他端口，VLAN则可以将流量进行隔离。
2、 他们工作在网络的第几层？
2.1 子网
工作在网络第3层。比如个人电脑、服务器、以及打印机等都适用第三层（IP）寻址。
2.2 VLAN
工作在网络第2层，类似于也在2层的以太网交换机的功能。
举个例子来说，如果没有VLAN，你可能需要更多的交换机来完成同样的隔离。也就是VLAN使得1个第2层设备达到多个第2层设备的效果。
3、 哪个隔离更彻底？
3.1 子网
子网只不过是一个IP地址范围，可以帮助主机通过第3层进行通信。实现了三层的隔离。
3.2 VLAN
VLAN基于二层沙箱实现隔离，隔离的更彻底。
4、 两台计算机如果要通信，必须满足什么条件？
4.1 条件
如果两台计算机要使用TCP/IP通信，需要满足以下条件之一：
1、两台计算机必须属于同一子网。这意味着网络地址必须相同，并且网络掩码必须相等或更小。因此，具有IP地址为192.168.10.4/24的接口的计算机可以与具有IP地址192.168.10.8/24的接口的计算机通信，只要它们都连接到同一物理交换机或VLAN。
2、两台计算机之间需要存在路由器才能在子网之间转发流量。
计算机A和计算机B需要到该路由器的路由（或默认网关）。假设具有IP地址为192.168.10.4/24的接口的计算机想要与具有IP地址192.168.20.4/24的接口的计算机通信。因为属于不同的子网，所以我们必须通过路由器进行通信。
假设有一个带有两个接口的路由器（根据定义，路由器有两个接口），一个在192.168.10.254/24和192.168.20.254/24上。如果路由表或DHCP设置正确，并且计算机A和B都可以到达各自子网上的路由器接口，则它们可以通过路由器间接地相互通信。
4.2 安全和性能的考量
从安全和性能的角度考虑，即便他们都在一个8口交换机上，最好也强制划分到不同的VLAN并使流量通过路由器。
这样可以过滤流量，并可以优化路由配置，且路由器不转发广播流量。从另一种角度来说，VLAN经常也被称之为管理和控制广播流量的黑客。
5、 交换机是否都自带VLAN隔离和互通功能？
区分两种交换机：一般交换机会自带VLAN功能，功能全的企业级交换机会自带VLAN路由器（三层交换机）。
也就是说前者只具备VLAN隔离，而后者既具备VLAN隔离，又具备VLAN互通的功能。
后者比前者能够少配备一个路由功能，而且并不需要每个VLAN预留一个专门用于互通的端口。
6、 最佳实践：二者之间互相有什么关系？是否要求一对一或一对多？
6.1 最佳实践
第1种情况：VLAN和子网一一对应，最简单，维护管理也更方便。
当然，理想很丰满，现实很骨感。
第2种情况：一个子网可以对应到不同的VLAN，需要另外借助桥接设备连接不同的VLAN，但都是一个广播域，因而互相可以直接通信。这种方式也可以减少IP地址段的使用。
6.2 不建议
第3种情况：一个VLAN不要对应多个子网，因为没有意义，子网的广播会互相影响。
6.3 举例
比如公司内有10个部门，每个部门可以分别划分一个子网和一个VLAN，即采用第1种情况。
按照第2种最佳实践，每个部门划分一个子网和多个VLAN，如部门每个小组划分一个VLAN，甚至每个人的电脑划分一个VLAN。
但是不建议第3种情况，也就是每个部门的每个小组一个子网，而1个VLAN包含了不同小组的子网。
7、结论
子网和VLAN的划分都是为了不同层级的隔离和管理目的，二者并没有严格的对应关系，但是要遵循一定的设计原则。
转载至：子网和VLAN的联系和区别-阿里云开发者社区 (aliyun.com)
对原文做出部分标红修改，便于个人理解。