Dans les premiers réseaux, il était courant que tous les ordinateurs et autres périphériques réseau d'une entreprise soient connectés à un seul et même réseau IP. Tous les périphériques de l'entreprise recevaient une adresse IP avec un ID de réseau correspondant. Ce type de configuration est appelé « réseau plat ». Dans un réseau de petite taille où le nombre de périphériques est limité, ce type de configuration peut convenir. En revanche, dès que le réseau s'étend, des problèmes majeurs peuvent apparaître.
Pensez à la façon dont les périphériques utilisent les diffusions pour localiser les services et les périphériques nécessaires sur un réseau local Ethernet. Souvenez-vous qu'une diffusion est envoyée à tous les hôtes sur un réseau IP. Le protocole DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) est un exemple de service réseau dépendant des diffusions. Les périphériques envoient les diffusions sur l'ensemble du réseau pour localiser le serveur DHCP. Sur un réseau de grande taille, cela peut créer un trafic important susceptible de ralentir les opérations réseau. De plus, étant donné que la diffusion est adressée à tous les périphériques, ceux-ci doivent tous accepter et gérer le trafic, ce qui augmente les besoins de traitement des périphériques. Si un périphérique doit traiter une quantité importante de diffusions, il peut même ralentir ses opérations. De ce fait, les réseaux de plus grande envergure doivent être segmentés en sous-réseaux plus petits qui permettent la localisation de périphériques et de services dans de plus petits groupes.
Les petits espaces réseau obtenus lors de la segmentation du réseau sont appelés sous-réseaux. En anglais, on les appelle des « subnets ». Les administrateurs réseau ont la possibilité de regrouper les périphériques et les services dans des sous-réseaux définis par l'emplacement géographique (3e étage d'un bâtiment, par exemple), par division de l'entreprise (service des ventes, par exemple), par type de périphérique (imprimantes, serveurs, réseau étendu) ou par tout type de critère logique pour le réseau. La segmentation en sous-réseaux peut réduire le trafic global et améliorer les performances réseau.
Remarque : un sous-réseau est un réseau et ces termes peuvent être utilisés de manière interchangeable. La plupart des réseaux sont des sous-réseaux d'un bloc d'adresses plus grand.