VLAN vs. 子网：解释差异 [2023]
VLAN和子网是网络中的基本概念，在网络设计和管理中起着重要的作用。
在今天的数字世界中，Networking已成为几乎每个组织的一个重要组成部分。
随着网络的复杂性和规模不断增长，网络工程师了解VLAN和子网的工作原理变得至关重要。
让我们开始吧！
什么是VLAN？
VLAN代表虚拟局域网。它是一种网络拓扑结构，允许您在网络上创建逻辑设备组，即使它们在物理上未连接到同一交换机。
就像在同一物理空间内存在的网络的平行宇宙！
使用VLAN，您可以将物理网络分割为多个虚拟网络，每个网络都有自己的资源和安全策略。
为什么需要使用它？🤔
在一个大型组织中，可能有许多不同的部门或团队具有不同的网络需求。
例如，财务团队可能需要比市场团队更高的安全性和带宽。使用VLAN，您可以为每个团队提供自己的网络，而无需物理分开它们。
VLAN的主要优势之一是提供了增强的安全性。
它允许基于安全要求对网络资源进行逻辑分组。通过限制对资源的访问和隔离数据以提高安全性。
此外，VLAN通过减少网络拥塞来优化网络性能。通过将网络划分为较小的段，可以减少组播流量，从而提高网络效率。
它们还提供了设计网络的灵活性，允许根据网络的不断发展的需求进行网络配置的更改，而无需进行物理重连。可以根据网络的不断发展的需求添加或删除新的VLAN。
VLAN如何工作？
工作模型非常简单！
VLAN就像存在于物理网络中的神奇的独角兽。它允许网络管理员将设备分成逻辑组，即使它们连接到同一交换机或路由器，它们也不能正常通信。
这是通过一种称为VLAN标记的过程实现的，该过程向以太网帧添加一个特殊的头，用于标识它们所属的VLAN。
VLAN通常在交换机级别配置，您可以根据其端口、MAC address、协议或其他条件将各个端口分配给不同的VLAN。
当设备在VLAN上发送帧时，交换机查看VLAN标记，并仅将帧转发到属于该VLAN的端口。这在网络中创建了一种有墙围场的情况。
同一VLAN中的设备可以彼此通信，就像它们在同一物理网络上一样，而不同VLAN中的设备需要通过路由器或三层交换机进行通信。
什么是子网？
子网是一个大型网络中的较小网络。它是通过将单个较大的网络划分为多个较小的子网络来创建的，每个子网络都有自己独特的网络地址。
子网常用于具有许多不同部门或位置的大型组织或公司。这有助于更好地管理和控制network traffic，并通过隔离网络的不同区域来提高安全性。
但是，等等，还有更多！
每个子网都有自己的IP addresses范围。同一子网内的设备可以直接进行通信，无需通过其他子网或主网络进行路由。这可以帮助减少主网络的拥塞，并改善整体网络性能。
这是一个用于创建给定IP地址范围的子网的subnet calculators列表。
子网划分是如何工作的？
设想我们有一个带有IP地址192.168.1.0和子网掩码255.255.255.0的C类网络。这意味着我们有256个可用的IP地址，前三个八位字节表示网络部分，最后一个八位字节表示主机部分。
简单吧？ 😅
现在，假设我们想将这个网络划分为四个较小的子网络。为了实现这一目标，我们需要从IP地址的主机部分借用两个位，并使用它们生成额外的网络地址。
我们要进入一些严肃的技术内容了！
通过借用两个位，我们得到一个新的子网掩码为255.255.255.192。
这个新子网掩码的二进制表示为11111111.11111111.11111111.11000000，表示前26位属于网络部分，后6位属于主机部分。
为了确定每个子网的网络地址，我们将最后一个八位字节的值递增64（2^6）来获得。这给我们带来了四个子网，其网络地址如下：
192.168.1.0（原始网络）
192.168.1.64（第一个子网）
192.168.1.128（第二个子网）
192.168.1.192（第三个子网）
每个子网现在都可以拥有自己的主机地址范围，每个子网最多可以有62个主机地址。通过将网络划分为较小的子网，我们可以通过隔离网络的不同部分来提高性能和安全性。
VLAN vs. 子网
下面是一个比较VLAN和子网的表格：
VLAN 子网
在OSI模型的第二层运行 网络的物理分割
在OSI模型的第三层运行 使用网络前缀来区分IP地址
将网络分割成广播域 将较大的网络划分为较小的子网络
使用交换机实现 使用路由器实现
通过隔离流量来提高网络性能和安全性 管理IP地址分配、路由和网络性能
可以跨越多个物理位置 通常仅限于单个物理位置
使用VLAN标签来区分流量 使用网络前缀来区分IP地址
允许更精细地控制网络流量 通过将具有相似IP地址的设备分组，简化网络管理
VLAN和子网是网络架构领域的两个支柱，各自具有独特的优势和功能。
VLAN通过其隔离流量和流量隔离的能力，统治着虚拟领域。
另一方面，子网是物理领域的大师，通过IP地址分配、路由和性能管理来划分和征服网络。
VLAN的用例
隔离网络流量
为了减少拥塞并提高网络性能，可以使用VLAN将不同形式的网络流量，如语音和数据，分开。
安全访问控制
可以用于为来宾用户、承包商或组织内部的不同部门创建单独的网络，以增强安全性和隐私。
多租户环境
在共享主机或云环境中，VLAN创建虚拟网络，用于隔离不同客户或租户的流量，确保隐私。
视频会议和VoIP应用
VLAN还可以通过将流量与其他网络流量隔离开来，优化网络性能。
子网的使用案例
IP地址管理
可以使用子网将较大的网络划分为较小的子网络，以有效管理IP地址分配。
网络性能
通过将网络划分为较小的部分，可以提高网络效率和reduce latency.
安全性
别忘了安全性。通过将网络资源放置在不同的子网中并限制子网之间的访问，可以限制对网络资源的访问。
路由
它们用于通过路由器或其他网络设备在不同子网之间引导流量，控制网络路由。
地理分布式网络
使用子网在地理上分散的位置创建单独的网络，可以提高远程用户的网络性能和减少延迟。
VLAN和子网如何一起使用？
到目前为止，您已经了解了VLAN和子网如何单独工作。
如果两者结合使用，它们可以做什么呢？
当VLAN和子网一起使用时，每个VLAN都分配给一个特定的子网。这使得同一VLAN中的设备可以使用相同的IP地址范围和子网掩码相互通信。
例如，网络管理员可以为营销部门创建一个VLAN，并将其分配给特定的子网，例如192.168.1.0/24。
营销VLAN中的设备将使用192.168.1.1到192.168.1.254的IP地址范围和255.255.255.0的子网掩码。其他VLAN中的设备将分配给不同的子网，具有不同的IP地址范围和子网掩码。
这使得网络管理员可以根据设备的功能、位置或其他条件更灵活地组织设备，从而大大简化网络管理。
作者的说明
随着技术的不断发展，网络工程师必须与最新的发展保持同步，并了解如何利用子网等各种技术来提高网络性能和安全性。
我希望您在学习VLAN和子网以及如何将它们结合使用来创建更高效和安全的网络方面找到本文有所帮助。
您可能还对学习如何使用Wireshark进行troubleshoot network latency感兴趣。
