Creando Subredes (Subnetting)

El concepto de crear subredes (subnetting) es una técnica que permite trabajar de forma más flexible los 32bits que forman una dirección a fin de determinar qué porción de la dirección IP representa el ID de Red y que porción representa el ID de Host. Una de las razones para usar esta técnica es ocupar el limitado rango de direcciones IP más eficientemente. Otra razón de crear subredes es que si se tienen varios dispositivos de red (digamos miles de dispositivos) y que tengan el mismo ID de Red, lo que ocasionaría es que la red se vuelva más lenta ya que de acuerdo a TCP/IP, todos aquellos dispositivos que tengan el mismo ID de Red deben encontrarse en la misma red física; lo cual quiere decir que estará compuesta de un único dominio de Broadcast, es decir que por un solo medio se enviará todo el tráfico de la red.
Lo que se realiza al hacer subnetting es dividir toda la red en pequeñas redes o grupos de dispositivos de red; empleando como base las clases de red A (8bits de ID de Host), B (16bits de ID de Host) y C(24bits de ID de Host) y tomando una porción del ID de Host, el cual se va a agregar al ID de Red (que sería el ID de red de la subred).






Mascara de Subred (Subnet Mask)
A fin de que el subnetting funcione adecuadamente, el Ruteador (Router) debe saber que porción del ID de Host se va a emplear para el ID de red de la subred. Esto se soluciona empleando otro número de 32bits llamado mascara de subred. En una dirección IP, aquellos bits que representan el ID de Red, son representados con un 1 en la mascara de subred; y aquellos bits que identifican el ID de host, son representados con un 0 en la mascara de subred. Tomando en cuenta la red 144.28.0.0 de donde se desprende la subred 144.28.16.0, podemos observar que 16bits son tomados para el ID de Red y adicionalmente se toman 4 bits del ID de Host para representar el ID de la Subred; por lo que la mascara de subred en binario sería de la siguiente forma: 11111111 11111111 11110000 00000000, es decir en notación decimal con punto sería: 255.255.240.0. Es importante tomar en cuenta que la mascara de subred no representa ninguna dirección IP y sirve para indicar que porción de una dirección IP representa el ID de red.







Para saber que parte de una dirección IP pertenece al ID de red, lo que necesitamos es la dirección IP y la mascara de subred y aplicamos la operación lógica AND a los correspondientes números binarios de la dirección IP y de la máscara de subred.



 
Notación de Prefijo de Red
Es posible ocupar una notación corta para representar cuantos bits de una dirección IP corresponden al ID de Red, el cual es llamado prefijo de red (Network Prefix). El prefijo de red se indica empleando una diagonal ( / ) después de la dirección IP seguida de la cantidad de bits empleados para el ID de Red. Ejemplo en 144.28.16.0 / 20, nos indica que la cantidad de bits empleados para el ID de Red son 20bits. Esta notación de prefijo de red es llamada también Ruteo de Interdominio sin manejo de Clases (CIDR – Classless InterDomain Routing).






Algunas de las restricciones que existen al momento de crear subredes son:
1. La cantidad mínima para asignar el ID de Red es de 8 Bits. Como resultados tenemos que siempre el primer octeto de la máscara de subred siempre será 255.
2. La cantidad máxima para asignar el ID de Red es de 30 bits. Se tienen que dejar por lo menos 2bits para la porción del ID de Host, para permitir que existan por lo menos 2 dispositivos de red dentro de la red. No es posible trabajar con un solo bit para representar el ID de Host ya que cuando colocamos todos los bits del ID Host en 1, esta dirección se reserva para la dirección de broadcast. Y si colocamos todos los bits del ID de Host a 0, esto representa a la red en sí; entonces con un solo bit para el ID de Host lo único que estaríamos seleccionando sería la dirección de broadcast y la representación de la red y no tendríamos dispositivos de red.
3. Puesto que la porción que representa el ID de red en la máscara de subred se representa con bits consecutivos colocados a 1; solo 9 valores son posibles para cada octeto de la mácara de subred: 0, 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254 y 255.






4. En una dirección de subred no pueden ser todos 0s o todos 1s. Por lo tanto, la cantidad de subredes es 2 elevado a la potencia que corresponde a la cantidad de bits empleados para el ID de subred (Ejem. Se emplean 3bits para el ID de subred:
 
podríamos crear 6 subredes distintas). Esto nos dice que por lo menos debemos tener 2bits para la parte de subred a fin de no violar esta regla.
 
 Bloque de Direcciones IP
 Un bloque de direcciones IP se puede entender como un conjunto de direcciones que comparten el mismo ID de Red (ejem: 192.168.1.1, 192.168.1.2, 192.168.1.3, 192.168.1.4)
Para calcular la cantidad de Dispositivos de red que habrá dentro de una subred se realiza lo siguiente:






Ejem: 192.168.1.100 / 28
1. Determinamos la máscara de subred colocando la cantidad de bits indicada en la notación CIDR para el ID subred (28) en el número de la mascara de subred (11111111 11111111 11111111 11110000, es decir en Notación Decimal = 255.255.255.240).
2. Aplicamos la función lógica AND a la dirección IP entregada por la notación CIDR y la máscara de subred, lo cual dará como resultado el número correspondiente al ID de Red (11000000 10101000 00000001 01100000, es decir 192.168.1.96).
3. Para determinar la cantidad de Dispositivos de Red lo que hacemos es, a partir de la máscara de subred, tomamos el último octeto (1111000) y hacemos la conversión a notación decimal (240) y este resultado se lo restamos a 254 (resultado = 14).
4. Para determinar la primera dirección IP dentro de la subred hay que sumar 1 al número del ID de red (192.168.1.96 + 1 = 192.168.1.97).
5. Para determinar la última dirección IP dentro de la subred hay que sumar el resultado del punto 3 (14) al número del ID de Subred (192.168.1.96 + 14 = 192.168.1.110).
6. El boque de direcciones IP, va del resultado obtenido en el punto 4 hasta el resultado obtenido en el punto 5 (192.168.1.97 a 192.168.1.110).
La mascara de subred (video publicado en Youtube(mr)):



Direccionamiento sin manejo de clases (CIDR) parte 1 (video Publicado en Youtube(mr)):


 Direccionamiento sin manejo de clases (CIDR) parte 2 (video Publicado en Youtube(mr)):


Elaborando subredes (video publicado en Youtube(mr)):



 --Fin--