Segundo a Wikipedia,
"uma sub-rede é uma subdivisão lógica de uma rede IP. A subdivisão de uma rede grande em redes menores resulta num tráfego de rede reduzido, administração simplificada e melhor performance de rede".
Dessa forma, é de extrema importância ter sub-redes, pois facilita a organização da rede maior.
Para isso ocorrer, existe os IPs, que endereçam as redes e os dispositivos, também conhecidos como hosts.
No protocolo IPv4, um IP é formado por 32 bits, ou seja, 4 octetos de 8 bits.
Seu formato é: 11111111.11111111.11111111.11111111
Também tem divisões em classes, quando considera o primeiro octeto.
Para realizar o cálculo de sub-rede, vamos considerar o seguinte cenário:
Para dividir a rede em 192.168.1.0/24 em quatro sub-redes, é necessário realizar o cálculo de sub-rede.
Assim, para saber qual octeto terá seu valor alterado para a nova máscara de sub-rede, passamos para binário:
11000000.10101000.00000010.00000000/255.255.255.0
Sabemos, portanto, que o último octeto será modificado. Para saber a nova máscara de sub-rede, fazemos:
2^N >= X, onde N = número de bits que vai retirar do octeto e X = número de redes necessárias.
Logo, se queremos dividir em 4 sub-redes, X = 4.
2^N >= 4
log(2^N) >= log(4)
N = 2
Com isso, 2 bits serão usados para definir a nova máscara de sub-rede, que será: 24 + 2 = 26.
Agora que sabe-se a máscara de sub-rede para dividir a rede em 4, precisa-se definir o início de cada sub-rede.
Isso é feito utilizando os 6 bits restantes, reservados para os Hosts.
2^6 = 64 Hosts
Logo, cada sub-rede tem seu início em:
sub-rede 1 = 192.168.1.0
sub-rede 2 = 192.168.1.64
sub-rede 3 = 192.168.1.128
sub-rede 4 = 192.168.1.192
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