Você pode executar muitas sub-redes em um único domínio de transmissão, sim.
Os nós nas diferentes sub-redes verão o tráfego de difusão um do outro (ARP, DHCP, etc.), mas o tráfego unicast é como navios durante a noite - o roteador só precisará de um endereço em cada sub-rede dentro da Vlan para atuar como gateway para cada .