Ein Subnetz (kurz für „Teilnetzwerk“) ist ein gesonderter Bestandteil eines Unternehmensnetzwerks. Ein Subnetz umfasst in der Regel alle Geräte an einem bestimmten geografischen Standort, in einem Gebäude oder im selben lokalen Netzwerk (LAN). Die Unterteilung eines Unternehmensnetzwerks in Teilnetze ermöglicht das Herstellen einer Internetverbindung über eine einzige gemeinsame Netzwerkadresse.

Ohne die Verwendung von Subnetzen, würden mehrere Internetverbindungen benötigt – eine Verbindung pro physikalisch vom Unternehmensnetzwerk getrenntem Subnetzwerk. Dies würde jedoch zu einer Überlastung der begrenzten Anzahl von IP-Adressen führen, die das Internet zu vergeben hat. Im Übrigen müssten die von einem externen Gateway gepflegten Internet-Routing-Tabellen die Verwaltung interner Routingprozesse übernehmen.

Das Internet ist eine Sammlung von Netzwerken, deren Benutzer miteinander kommunizieren. Alle gesendeten oder empfangenen Informationen sind mit der Adresse des Quell- und Zielnetzwerks, sowie mit der Adresse des vom Benutzer oder Host-Computers versehen. Diese Adresse ist die IP-Adresse (Internet-Protokolladresse). Diese 32-Bit-IP-Adresse besteht aus zwei Teilen: ein Teil bezeichnet das Netzwerk (Netzwerknummer) und der andere Teil das jeweilige Gerät oder den Host im Netzwerk (Host-Nummer). Einige der dem das Gerät oder den Host bezeichnenden Teil der Adresse zugehörigen Bits können zur Identifizierung eines bestimmten Subnetzes verwendet werden. Tatsächlich besteht eine IP-Adresse aus drei Teilen: der Netzwerknummer, der Subnetz-Nummer, und der Gerätenummer.

Das Standardverfahren für die Erstellung und Identifizierung von Subnetzen im Internet wird in RFC-950 beschrieben.

Die IP-Adresse
Die 32-Bit-IP-Adresse wird oft auch als Dot-Adresse (manchmal auch als Dotted Quad Notation) bezeichnet. Das heißt, sie besteht aus vier Gruppen (oder Quads) von Dezimalzahlen, die durch Punkte getrennt sind.

Hier ein Beispiel: 130.5.5.25

Jede der Dezimalzahlen stellt eine Reihe von vier Binärziffern dar. Die obenstehende IP-Adresse ist also in Wirklichkeit eine Zeichenfolge von Nullen und Einsen:

10000010.00000101.00000101.00011001

Im obigen Beispiel haben wir Punkte an den der IP-Adresse im Dezimalsystem entsprechenden Stellen zwischen den einzelnen achtstelligen Zahlenfolgen eingefügt. Die IP-Adresse im Dezimalsystem ist einfacher zu lesen. Daher werden IP-Adressen am häufigsten in dieser Form verwendet.

Ein Teil der IP-Adresse repräsentiert die Netzwerknummer oder -Adresse, und ein anderer Teil die lokale Rechneradresse (auch als Host-Nummer oder –Adresse bekannt).
IP-Adressen können in mehrere Klassen eingeteilt werden, wobei eine bestimmte Klasse jeweils vorgibt, wie viele Bits für die Netzwerknummer und wie viele Bits für die Host-Nummer zur Verfügung stehen. Die am häufigsten von großen Unternehmen verwendete Klasse (Klasse B) bietet 16 Bit für die Netzwerknummer und 16 Bits für die Host-Nummer. Entsprechend dem obigen Beispiel ist die Aufteilung der IP-Adresse hier wiefolgt:

<- Netzwerk-Adresse -> <- Host-Adresse ->
130.5. 5.25

Falls Sie ein Subnetzwerk zu dieser Adresse hinzufügen wollten, könnte ein Teil der Host-Adresse (in diesem Beispiel acht Bits) für eine Subnetz-Adresse verwendet werden. Also:

<- Netzwerk-Adresse -> <- Subnetz-Adresse -> <- Host-Adresse ->%
130.5. 5 . 25

Um dieses Beispiel zu vereinfachen, haben wir das Subnetz in Pakete von acht Bits unterteilt. In der Praxis kann jedoch auch ein anderes Schema gewählt werden, das nur einen Teil des dritten Quads, oder auch nur einen Teil des vierten Quads nutzt.

Die Subnetzmaske
Sobald ein Datenpaket mit einer einzigartigen Netzwerknummer am Unternehmensgateway oder Netzwerkzugang ankommt, kann es über seine Subnetznummer automatisch innerhalb der unternehmensinternen Gateways geroutet werden. Die Subnetzmaske gibt dem Router die von ihm zur Bestimmung der für ihn relevanten (und nicht relevanten) Teile der Adresse benötigten Informationen. Eine Maske ist schlichtweg eine Anordnung von Zahlen, die dem Router angibt, welche Zahlen „unterhalb“ der Maske f ür ihn relevant sind . In einer binären Maske, bedeutet eine „1“ über einer Nummer: „Achte auf die untenstehende Zahl“. Eine „0“ hingegen bedeutet „Ignoriere die untenstehende Zahl". Eine Maske erspart dem Router die Verarbeitung der gesamten 32-Bit-Adresse, sodass er einfach nur die von der Maske ausgewählten Bits beachten muss.

Im vorherigen Beispiel (welches einen typischen Fall darstellt), belegen die Netzwerk- und Subnetznummer 24 Bits oder drei Quads der Adresse. Die entsprechende Subnetzmaske, die in diesem Fall mit einem Datenpaket übermittelt würde ist: 255.255.255.0

Die ersten drei Quads lassen sich in diesem Fall als lauter Einsen (für den Router relevante Informationen) darstellen. Das letzte Quad (die Host-Nummer) hingegen stellt eine Reihe von Nullen dar (und ist somit für den Router irrelevant). Auf diese Weise ermöglicht die Subnetzmaskierung dem Router, die entsprechenden Datenpakete schneller zu verarbeiten.

Falls Sie von einem Unternehmen zur Erstellung bzw. Bestimmung von Subnetzmasken (Subnetting) beauftragt werden, kann es sich hierbei je nach Größe und Komplexität der Organisation um eine einfache oder eine schwierige Aufgabe handeln.

In der Telekommunikation wird als solches ein Netzwerkgerät bezeichnet, das einen Pfad oder einen Schaltkreis zum Versenden von Dateneinheiten an sein nächstes Ziel wählt. Ein Switch kann auch die Routerfunktion übernehmen, wobei das Ziel, d. h., der angrenzende Netzwerkknotenpunkt an den die Daten zu senden sind, von einem Gerät oder Programm bestimmt wird. Im Allgemeinen funktioniert ein Switch einfacher und schneller als ein Router, der Informationen über das Netzwerk und die Bestimmung der Route benötigt.

Bei größeren Netzwerken wird die Strecke von einem Switchpoint zu einem anderen als Hop bezeichnet. Die Zeit, die ein Switch benötigt, um herauszufinden, wohin eine Dateneinheit weitergeleitet werden soll, wird als Latenz bezeichnet. Die von einem Switch gebotene Flexibilität innerhalb eines Netzwerks kann nur auf Kosten einer höheren Latenz erzielt werden.

Switches finden sich sowohl auf Backbone- und Gateway-Ebene eines Netzwerks (wo ein Netzwerk mit einem anderen Netzwerk verknüpft ist), und auf Teilnetzwerkebene (wo die Daten grundsätzlich an einen möglichst nahe gelegenen Empfänger weitergeleitet werden).

Ein Switch ist in jedem Netzwerk erforderlich. Viele lokale Netzwerke (LANs) besitzen eine Ring- oder Bus-Anordnung, sodass jede Nachricht von allen Zielgeräten geprüft und nur von den Geräten für die die Nachricht bestimmt ist gelesen werden kann.
Circuit-Switching ggü. Packet-Switching...
Zwei oder mehr Teilnehmer können einen Netzwerkpfad ausschließlich für eine bestimmte Dauer nutzen. Dieser kann dann an Dritte weitergegeben werden. Diese Art des „Switching" ist auch als Circuit-Switching bekannt und bezeichnet einen für eine bestimmte Dauer festen Pfad mit stehender Verbindung. Heutzutage kommt Circuit-Switching bei allen Standardtelefongesprächen zum Einsatz.

Die meisten Daten werden heutzutage als digitale Signale über Netzwerke mit Packet-Switching versandt. Mit Packet-Switching können alle Netzwerkbenutzer gleichzeitig auf den selben Pfad zugreifen und eine Dateneinheit kann je nach den vorherrschenden Netzwerkbedingungen über unterschiedliche Wege verschickt werden. Beim Packet-Switching wird eine Nachricht in mehrere Datenpakete unterteilt, die sich vielleicht am besten als Dateneinheiten mit einer variablen Anzahl von Bytes beschreiben lassen. Die Netzwerkadressen des Absenders und des Zielsystems werden an das Datenpaket angehängt.

Jeder Netzwerkknotenpunkt prüft diese Informationen zur Weiterleitung an den nächsten Knotenpunkt. Datenpakete, die zur selben Nachricht gehören, können über verschiedene Routen gesendet werden und kommen nicht zwangsläufig in der gleichen Reihenfolge an, in der sie gesendet wurden. An ihrem Zielort werden die zu einer Nachricht gehörenden Datenpakete gesammelt und wieder zur ursprünglichen Nachricht zusammengefasst.
Der Internetprotokoll (IP)-Switch ...
Ein IP-Switch ist ein Packet-Switching Switch, der das Internet-Protokoll (IP) verwendet. Ein IP-Switch bietet die Möglichkeit, die Route zu bestimmen. Ein IP-Switch erfüllt die in Schicht-3 des Open Systems Interconnection (OSI)-Modells, der mehrschichtigen Standardarchitektur für Netzwerkkommunikation, beinhalteten Funktionen.