A primeira decisão de projeto de uma rede de comunicação TCP/IP ( e qualquer rede) está relacionado com a sua topologia física e lógica.
A topologia física é definida pela localização e conexão física dos componentes da rede.
A topologia lógica define como os nós na rede se comunicam, através de sua topologia física. A tabela abaixo exemplifica as topologias de rede mais frequentes.
| Componentes da Rede | Topologia física | Topologia lógica | Subrede do TCP/IP |
| Cabo coaxial | Barramento | Barramento | Uma única rede local |
| Par trançado | Estrela | Barramento | Uma única rede local |
| Switch | Estrela | Barramento | Uma única rede local |
| Roteador | Estrela | Estrela | Cada porta do roteador é uma rede local |
| Servidor “multihomed” | Estrela | Estrela | Cada porta do computador é uma rede local |
Uma subrede na arquitetura TCP IP é uma “subdivisão lógica” de uma rede IP.
É definida por um endereço de rede e um endereço de host (computador), onde todos os computadores de uma mesma subrede têm o mesmo endereço de rede.
As subredes se comunicam via roteadores, quando os endereços de rede dos computadores de origem e destino do pacote diferem.
O roteador é o limite lógico e físico entre duas subredes. É um servidor de rede.
As subredes quando organizadas logicamente numa hierárquica formam uma estrutura conhecida como “árvore”, que é um tipo de grafo mais restrito.
A estrutura de endereçamento é um fundamento da teoria de rede.
Essa estrutura de endereçamento lógico (rede e host) permite o roteamento seletivo de pacotes e é a base do roteamento IP.
Todos os roteadores lêem o cabeçalho do pacote que contêm tabelas de roteamento e serviços que fluem e se propagam na rede.
No ambiente de rede, são muitas situações a serem gerenciadas.
Em muitas circunstâncias, pode ser útil conectar um computador ou uma rede a várias redes, para aumentar a confiabilidade e resiliência da rede.
Se um único link falhar, os pacotes (segmentos de uma mensagem) ainda podem ser encaminhados através de outros caminhos e redes .
Outro aspecto, para melhorar o desempenho, pode ser mais eficiente rotear através de redes alternativas, capacidade importante para fazer migrações de rede e tecnologias.
Por exemplo, um celular pode estar conectado simultaneamente a uma rede WiFi e a uma rede móvel, e um computador desktop pode estar conectado a uma rede doméstica e a uma VPN … essas facilidades e muitas outras são transportadas nos cabeçalhos dos pacotes.
Um computador central ou um datacenter pode receber vários endereços e fala com várias redes.
As redes híbridas combinam duas ou mais topologias … uma topologia híbrida sempre é produzida quando duas topologias básicas de rede diferentes estão conectadas, tal como citado anteriormente.
