Subredes
En 1985 se define el concepto de subred, o división de un número de red Clase A, B o C, en partes más pequeñas. Dicho concepto es introducido para subsanar algunos de los problemas que estaban empezando a producirse con la clasificación del direccionamiento de dos niveles jerárquicos.
Jerarquía a dos Niveles
Prefijo de Red Número de Host
135.146 91. 26
Jerarquía a tres Niveles
Prefijo de Red Número de Subred Número de Host
135.146 91 26
Valores de las máscaras de subred: Subneting
Dado que los bits en la máscara de subred han de ser contiguos, esto reduce la cantidad de máscaras de subred que se pueden crear.
Tabla Binario – Octeto
| BITS DEL OCTETO | DECIMAL |
| 00000000 | 0 |
| 10000000 | 128 |
| 11000000 | 192 |
| 11100000 | 224 |
| 11110000 | 240 |
| 11111000 | 248 |
| 11111100 | 252 |
| 11111110 | 254 |
| 11111111 | 255 |
Máscaras válidas para una red de clase A
Aparecen los siguientes valores:
MÁSCARA: Mascara de Subred
BITS: Número de bits de red
REDES: Número de redes
MÁQUINAS: Número de máquinas
| MÁSCARA | BITS | REDES | MAQUINAS |
| 255.255.255.252 | /30 | 4,194,304 | 2 |
| 255.255.255.248 | /29 | 2,097,152 | 6 |
| 255.255.255.240 | /28 | 1,048,576 | 14 |
| 255.255.255.224 | /27 | 524,288 | 30 |
| 255.255.255.192 | /26 | 262,144 | 62 |
| 255.255.255.128 | /25 | 131,072 | 126 |
| 255.255.255.0 | /24 | 65,536 | 254 |
| 255.255.254.0 | /23 | 32,768 | 510 |
| 255.255.252.0 | /22 | 16,384 | 1,022 |
| 255.255.248.0 | /21 | 8,192 | 2,046 |
| 255.255.240.0 | /20 | 4,096 | 4,094 |
| 255.255.224.0 | /19 | 2,048 | 8,190 |
| 255.255.192.0 | /18 | 1,024 | 16,382 |
| 255.255.128.0 | /17 | 512 | 32,766 |
| 255.255.0.0 | /16 | 256 | 65,534 |
| 255.254.0.0 | /15 | 128 | 131,070 |
| 255.252.0.0 | /14 | 64 | 262,142 |
| 255.248.0.0 | /13 | 32 | 524,286 |
| 255.240.0.0 | /12 | 16 | 1,048,574 |
| 255.224.0.0 | /11 | 8 | 2,097,150 |
| 255.192.0.0 | /10 | 4 | 4,194,302 |
| 255.128.0.0 | /9 | 2 | 8,388,606 |
| 255.0.0.0 | /8 | 1 | 16,777,216 |
Máscaras válidas para una red de clase B
| MÁSCARA | BITS | REDES | MAQUINAS |
| 255.255.255.252 | /30 | 32,768 | 2 |
| 255.255.255.248 | /29 | 8,192 | 6 |
| 255.255.255.240 | /28 | 4,096 | 14 |
| 255.255.255.224 | /27 | 2,048 | 30 |
| 255.255.255.192 | /26 | 1,024 | 62 |
| 255.255.255.128 | /25 | 512 | 126 |
| 255.255.255.0 | /24 | 256 | 254 |
| 255.255.254.0 | /23 | 128 | 510 |
| 255.255.252.0 | /22 | 64 | 1,022 |
| 255.255.248.0 | /21 | 32 | 2,046 |
| 255.255.240.0 | /20 | 16 | 4,094 |
| 255.255.224.0 | /19 | 8 | 8,190 |
| 255.255.192.0 | /18 | 4 | 16,382 |
| 255.255.128.0 | /17 | 2 | 32,764 |
| 255.255.0.0 | /16 | 1 | 65,534 |
Máscaras válidas para una red de clase C
| MÁSCARA | BITS | REDES | MAQUINAS |
| 255.255.255.252 | /30 | 64 | 2 |
| 255.255.255.248 | /29 | 32 | 6 |
| 255.255.255.240 | /28 | 16 | 14 |
| 255.255.255.224 | /27 | 8 | 30 |
| 255.255.255.192 | /26 | 4 | 62 |
| 255.255.255.128 | /25 | 2 | 126 |
| 255.255.255.0 | /24 | 1 | 254 |
VLSM (variable length subnet mask)
VLSM es una técnica que permite dividir subredes en redes más pequeñas pero la regla que hay que tener en consideración siempre que se utilice VLSM es que solamente se puede aplicar esta técnica a las direcciones de redes/subredes que no están siendo utilizadas por ningún host, VLSM permite crear subredes más pequeñas que se ajusten a las necesidades reales de la red.
Planificación de sub-redes de tamaño variable
Recordemos que una subred es un conjunto de direcciones IP y con ella podemos hacer dos cosas: asignar direcciones IP a los equipos o dividirlo nuevamente en subredes más pequeñas. En cada división, las subredes primera y última no se usan, cabe aclarar que no se usan para asignar direcciones IP a los equipos pero si se pueden usar para dividirlas en subredes más pequeñas.
Por ejemplo, si tomamos la dirección de red 192.168.1.0/24 y la subneteamos a /26 tendremos 4 subredes (192.168.1.0/26, 192.168.1.64/26, 192.168.1.128/26 y 192.168.1.192/26). Supongamos que tenemos un enlace serial entre dos routers y tomamos una de nuestras subredes (la 192.168.1.0/26) con esta máscara de subred sin aplicar VLSM estaríamos desperdiciando 60 direcciones utilizables (26 − 2 = 62, menos las 2 direcciones aplicadas a las interfaces de los routers nos da 60 hosts).
Protocolos de Enrutamiento
Para poder usarse se necesita un protocolo de enrutamiento que lo soporte básicamente, el protocolo de enrutamiento tiene que enviar tanto la dirección de subred como la máscara de subred en las actualizaciones. Entre los protocolos de enrutamiento internos, RIP versión 1 e IGRP no tienen este soporte, mientras que RIP versión 2, EIGRP y OSPF sí lo tienen. En otras palabras, los protocolos CON CLASE como RIP versión 1 e IGRP, no lo soportan, mientras que los protocolos SIN CLASE como EIGRP, RIP versión 2 y OSPF entre otros, si lo soportan.
Como calcular el VLSM?
El problema es que con subneteo normal se tiene, digamos por ejemplo una red de 256 direcciones, entonces lo puedes partir en dos redes de 128 cada una ó en 4 redes de 64 cada una ó en 8 redes de 32 cada una etc etc etc... Pero el defecto es que los segmentos son siempre parejos, no todos los router lo soportan y no todos los protocolos lo entienden pero en VSLM tu segmentos no son "parejos" siguiendo en el mismo ejemplo, la red de 256 direcciones lo puedes partir en 1 red de 128 Y 1 de 64 Y 4 de 16 ó 2 redes de 32, 4 redes de 4, 1 de 16, 1 de 32, y 2 de 64, sumando 256, ósea tienes muchas combinaciones La idea es poder aprovechar al máximo las IP esto solo se usa en IP públicas porque son escasas, por ejemplo si tienes una red con 3 máquinas, sería un desperdicio asignar 32 o 64, pero si en el mismo segmento tienes otra de red de 54 máquinas? Por eso llega a ser conveniente VLSM. El único problema aquí es que los segmentos no se superpongan, o sea que no se encimen entre sí.
Supernetting (RFC1519)
Se llama Supernetting (también se suele denominar sumarización de rutas o route aggregation) a un procedimiento que aprovecha los principios de CIDR para direccionar hacia una cantidad de subredes IP utilizando una única ruta. A la ruta que se obtiene se la suele denominar ruta sumarizada o supernet.
Supongamos que en un switch multilayer (plataforma de red de gran flexibilidad que introduce la convergencia de alto rendimiento en el límite de la red). Confluyen 4 subredes:
172.16.0.0/24 172.16.1.0/24 172.16.2.0/24 172.16.3.0/24
Si deseamos sumarizar estas 4 subredes (que hipotéticamente requieren 4 rutas diferentes en los dispositivos vecinos) en una única red a publicar, podemos sintetizarlas en la supernet IP: 172.16.0.0/22. Esta única supernet refiere a las 4 subredes iniciales:
Dirección IP....10101100.00010000.00000000.00000000 Máscara.........11111111.11111111.11111100.00000000
Obsérvese el tercer octeto:
Máscara.........11111100
Subred 0.........00000000
Subred 1.........00000001
Subred 2.........00000010
Subred 3.........00000011
1. Ejemplos de Subnetting y VLSM
Antes de empezar hay que indicar que existen 2 tipos de direcciones IP: Públicas y Privadas, las IP públicas son utilizadas para poder comunicarse a través del Internet y son alquiladas o vendidas por los ISP (Proveedores de Servicios de Internet) y las IP-Privadas son utilizadas para construir un esquema de direccionamiento interno de la red LAN y no pueden ser utilizadas para enviar tráfico hacia el Internet.
Dir_IP: 192.10.20.64/28 (Clase C). Bueno en primer lugar debemos tener en consideración que las redes de clase ‗C‘ tienen 24 bits como Net_ID y 8 bits para el Host_ID pero en este caso se está creando una subred con 4 bits; el desarrollo es el siguiente: 2(4)-2 = 14 Subredes validas, 2 subredes 1Dir_IP y 1Broadcast, total 16. 2(4)-2 = 14 Host validos por subred.
Identificando el paso de las subredes de esta serie /28.
Los avances o saltos para obtener la siguiente dirección de red se basan en los bits restantes del octeto del Host_ID, en este caso seria 11110000, 2(4)=16.
Ejemplo:
192.10.20.64/28, IP utilizables: 192.10.20.65 – 192.10.20.78
192.10.20.80/28, IP utilizables: 192.10.20.81 – 192.10.20.94
192.10.20.96/28, IP utilizables: 192.10.20.97 – 192.10.20.110
Identificando la Dirección de Red y la Dirección de Broadcast:
192.10.20.64/28
Dirección de Red: 192.10.20.64 Direcciones Validas: 192.10.20.65 hasta 192.10.20.78 Dirección de Broadcast: 192.10.20.79
La dirección de RED y de BROADCAST no se puede asignar a una dirección de HOST ya que invalida la red.
Obteniendo la máscara de la red en formato decimal.
192.10.20.64/28
Para sacar la máscara de esta dirección hay que tener en consideración que los bits por defecto para este tipo de Red Clase ‗C‘ es de 24 entonces procedemos a restar el prefijo de la red actual que es: /28-24 y obtenemos una diferencia de 4 bits, construimos el nuevo octeto basado en esta información y tenemos 11110000 en binario que transformado a formato decimal es 240. La máscara es: 255.255.255.240.
Cómo saber si una dirección IP es una Red o una Subred?
Mascara CLASE_C por defecto: 255.255.255.0
o 192.10.20.64/28: 255.255.255.240; ES SUBRED.
o 192.10.20.0/24: 255.255.255.0; ES RED.
Identificando la última subred de la serie.
Para identificar la última red perteneciente a esta subred se aplica la siguiente fórmula:
256 - Nro_Host/Red = Ultima Red.
Aplicando a nuestro caso: 256 – 16 = 240 Seria la ultima red.
Ejemplos con Redes Tipo ‘B’.
Mascara x def.: 255.255.0.0
Dirección IP: 172.20.0.0/16
Subnetting:
a. Dirección IP: 172.20.0.0/21
VLSM: 172.20.11111000.00000000
Mascara: 255.255.248.0
Subredes: 2(5bits) - 2 = 30 Redes Validas.
Host por Subred: 2(11bits) - 2 = 2046 Host Validas/Red.
b. Dirección IP: 172.20.0.0/23 VLSM: 172.20.11111110.00000000 Mascara: 255.255.254.0 Subredes: 2(7bits)-2 = 126 Redes Validas.
Host por Subred: 2(9bits)-2 = 510 Host Validas/Red.
b. Dirección IP: 172.20.0.0/25 VLSM: 172.20.11111111.10000000 Mascara: 255.255.255.128 Subredes: 2(9bits) - 2 = 510 Redes Validas. Host por Subred: 2(7bits) - 2 = 126 Host Validas/Red.
c.
Configuración de una dirección IP
Configuración manual
En una red con pocos hosts, la configuración manual de cada dispositivo con la dirección IP correspondiente es fácil de realizar. Un administrador de red que comprende el direccionamiento IP debe asignar las direcciones y debe saber cómo elegir una dirección válida para una red específica. La dirección IP que se especifica es exclusiva para cada host dentro de la misma red o subred.
Configuración dinámica (DHCP)
El protocolo de configuración dinámica de host (DHCP) es una utilidad de software que se utiliza para asignar las direcciones IP a los dispositivos de red de modo dinámico. El proceso dinámico elimina la necesidad de asignar las direcciones IP manualmente. Se puede instalar un servidor de DHCP y se pueden configurar los hosts de manera que obtengan una dirección IP automáticamente. Cuando una computadora está configurada para obtener una dirección IP automáticamente, todas las demás casillas de configuración de dirección IP aparecen atenuadas, como se muestra en la Figura.
· Dirección IP
· Máscara de subred
· Gateway por defecto
· Valores opcionales, como una dirección de servidor del sistema de nombres de dominios (DNS)
