Las subredes son un método para maximizar el espacio de direcciones IPv4 de 32 bits y reducir el tamaño de las tablas de enrutamiento en una interred mayor. En cualquier clase de dirección, las subredes proporcionan un medio de asignar parte del espacio de la dirección host a las direcciones de red, lo cual permite tener más redes. La parte del espacio de dirección de host asignada a las nuevas direcciones de red se conoce como número de subred.

En una red bajo TCP/IP, el tráfico se encamina hacia un host consultando las partes de red y subred de una dirección de IP. La parte de red de una dirección de clase A, B o C tiene un tamaño fijo. Pero las organizaciones están en libertad de elegir sus propios tamaños de subred.
Ahora ¿cómo pueden conocer los encaminadores el tamaño de estos campos? La respuesta es simple, es necesario configurar los sistemas para que conozcan el tamaño de la parte de subred de la dirección y puedan crear sus tablas de enrutamiento para realizar los respectivos saltos.
El tamaño del campo de subred se almacena realmente en un parámetro de configuración llamado máscara de subred. La máscara de subred es una secuencia de 32 bits. Los bits que corresponden a los campos de red y subred de una dirección se ponen a (1) y los bits para el campo del sistema se ponen a (0).
Por ejemplo:
Si se usa el tercer byte de las direcciones que empiezan por 128.121.(xxx) para identificar las subredes, la máscara es; 11111111 11111111 11111111 00000000
lo que es igual a notación decimal con puntos:
255.255.255.0
en hexadecimal quedaría como;
X FF-FF-FF-00
Los host y los encaminadores conectados a una subred se deben configurar con la mascara de la subred.

La máscara de subred señala qué bits (o qué porción) de su dirección es el identificador de la red. La máscara consiste en una secuencia de unos seguidos de una secuencia de ceros escrita de la misma manera que una dirección IP, por ejemplo, una máscara de 20 bits se escribiría 255.255.240.0, es decir una dirección IP con 20 bits en 1 seguidos por 12 bits en 0, pero separada en bloques de a 8 bits escritos en decimal. La máscara determina todos los parámetros de una subred: dirección de red, dirección de difusión (broadcast) y direcciones asignables a nodos de red (hosts). Los routers constituyen los límites entre las subredes. La comunicación desde y hasta otras subredes es hecha mediante un puerto específico de un router específico, por lo menos momentáneamente. Una subred típica es una red física hecha con un router, por ejemplo una Red Ethernet o una VLAN (Virtual Local Area Network), Sin embargo, las subredes permiten a la red ser dividida lógicamente a pesar del diseño físico de la misma, por cuanto es posible dividir una red física en varias subredes configurando diferentes computadores host que utilicen diferentes routers. La dirección de todos los nodos en una subred comienzan con la misma secuencia binaria, que es su ID de red e ID de subred. En IPv4, las subredes deben ser identificadas por la base de la dirección y una máscara de subred.

Las subredes simplifican el enrutamiento, ya que cada subred típicamente es representada como una fila en las tablas de ruteo en cada router conectado. Las subredes fueron utilizadas antes de la introducción de las direcciones IPv4, para permitir a una red grande, tener un número importante de redes más pequeñas dentro, controladas por varios routers. Las subredes permiten el Enrutamiento Interdominio sin Clases (CIDR). Para que las computadoras puedan comunicarse con una red, es necesario contar con números IP propios, pero si tenemos dos o más redes, es fácil dividir una dirección IP entre todos los hosts de la red. De esta formas se pueden partir redes grandes en redes más pequeñas. Es necesario para el funcionamiento de una subred, calcular los bits de una IP y quitarle los bits de host, y agregárselos a los bits de network mediante el uso de una operación lógica.

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Apunte sobre Formato de direccionamiento IP, Clases de subredes y Subneteo. , creado por fernando gonzale6712 el 12/09/2014.

Formato de direccionamiento IP, Clases de subredes y Subneteo.