子网划分与 VLAN

一、先分清两个概念

两者可以一一对应（一个 VLAN 配一个子网），也可以不同；实际组网常常“一 VLAN 一子网”。

二、IP 地址分类（看第一个字节的二进制前缀）

三、特殊地址

四、掩码与网段计算

子网掩码的作用：区分网络位和主机位，1 是网络位，0 是主机位。

计算公式（主机位 h 位）：

• 每网段地址数 = 2^h
• 可用主机数 = 2^h - 2（去掉网络地址和广播地址）
• 网段块大小 = 256 - 掩码最后一段的值，例如 /26 → 256-192=64

算一个地址属于哪个网段（例：192.168.10.130/26）：

块大小 64 → 网段起点是 64 的倍数：128
网络地址 192.168.10.128
广播地址 192.168.10.191
可用范围 192.168.10.129 ~ 190

五、子网划分步骤（四步法）

1. 确定需要多少个子网或每个子网多少台主机；
2. 从主机位借位：借 n 位 → 2^n 个子网；剩余 h 位 → 每网段 2^h 个地址；
3. 写出新的掩码；
4. 按块大小列出每个网段的网络地址、可用范围、广播地址。

例题：把 192.168.1.0/24 平均划成 4 个子网。

需要 4 个子网 → 借 2 位（2^2=4），新前缀 /26
每网段 64 个地址，可用 62 台
子网1：192.168.1.0/26    可用 .1  ~ .62    广播 .63
子网2：192.168.1.64/26   可用 .65 ~ .126   广播 .127
子网3：192.168.1.128/26  可用 .129 ~ .190  广播 .191
子网4：192.168.1.192/26  可用 .193 ~ .254  广播 .255

VLSM（变长子网）：不同部门需求不同，按“从大到小”的顺序划分，避免地址浪费。例如一个 /24 要划出 100 台、50 台、25 台三个网段：

100 台 → /25（126 可用）：192.168.1.0/25
 50 台 → /26（62 可用）：192.168.1.128/26
 25 台 → /27（30 可用）：192.168.1.192/27
原本一个 /24 只用掉一半多，剩下还能继续分。

六、VLAN 基础

为什么需要 VLAN：交换机所有端口默认在同一个广播域，广播包会泛洪到所有端口；VLAN 把一台交换机逻辑上切成多个“虚拟交换机”，缩小广播域、隔离故障、方便管理。

VLAN 划分方式

Access 口与 Trunk 口

VLAN 标记不会通过 access 口传输，所以个人电脑不会收到 VLAN 标签；交换机之间也不能用 access 口，必须用 trunk 口。

802.1Q 标签插在以太网帧的源 MAC 后面，4 字节，其中 VLAN ID 12 位，范围 1–4094（0 和 4095 保留）。

VLAN 间通信

不同 VLAN 属于不同广播域，二层不通，必须经过三层：

1. 单臂路由：路由器一个物理口划多个子接口（eth0.10、eth0.20），交换机连路由器的口配 trunk；
2. 三层交换机 SVI：给每个 VLAN 配一个 VLANIF 接口作为网关，性能更好，企业常用。

# Linux 上做一个 VLAN 子接口（了解）
ip link add link eth0 name eth0.10 type vlan id 10
ip addr add 192.168.10.1/24 dev eth0.10
ip link set eth0.10 up

大二层

两台服务器上的多台虚拟机如果也要各自划分 VLAN 通信，服务器就要接交换机的 Trunk 口而不是 Access 口——这时服务器的网卡相当于一台交换机，整个框架叫“大二层”。虚拟化平台里的“虚拟机交换机 + VLAN ID”就是这种思路。

七、子网与 VLAN 配合

速查表

/24 → 256 地址 254 可用
/25 → 128 地址 126 可用
/26 → 64  地址 62  可用
/27 → 32  地址 30  可用
/28 → 16  地址 14  可用
/30 → 4   地址 2   可用（点对点）

块大小 = 256 - 掩码最后一段
网络地址 = 起始块（IP 向下取整到块大小倍数）
广播地址 = 下一个网络地址 - 1
可用主机 = 2^主机位 - 2