1. División básica en subredes
Cada dirección de red tiene un rango válido de direcciones de host. Todos los dispositivos conectados a la misma red tendrán una dirección de host IPv4 para esa red y una máscara de subred o un prefijo de red común.
El prefijo y la máscara de subred son diferentes formas de representar lo mismo, la porción de red de una dirección.
Las subredes IPv4 se crean utilizando uno o más de los bits de host como bits de red. Esto se hace ampliando la máscara para tomar prestado algunos de los bits de la porción de host de la dirección, a fin de crear bits de red adicionales. Cuantos más bits de host se tomen prestados, mayor será la cantidad de subredes que puedan definirse. Por cada bit que se toma prestado, se duplica la cantidad de subredes disponibles. Por ejemplo, si se toma prestado 1 bit, se pueden crear 2 subredes. Si se toman prestados 2 bits, se crean 4 subredes; si se toman prestados 3 bits, se crean 8 subredes, y así sucesivamente. Sin embargo, con cada bit que se toma prestado, se dispone de menos direcciones de host por subred.
Los bits solo se pueden tomar prestados de la porción de host de la dirección. El proveedor de servicios determina la porción de red de la dirección, la que no puede modificarse.
Nota: en los ejemplos de las ilustraciones, solo se muestra el último octeto en formato binario debido a que únicamente se pueden tomar prestados bits de la porción de host.
Como se muestra en la figura 1, la red 192.168.1.0/24 tiene 24 bits en la porción de red y 8 bits en la porción de host, lo que se indica con la máscara de subred 255.255.255.0 o la notación /24. Sin división en subredes, esta red admite una única interfaz LAN. Si se necesitara otra LAN, sería necesario dividir la red en subredes.
En la figura 2, se toma prestado 1 bit del bit más significativo (el bit que se encuentra más a la izquierda) en la porción de host, lo que extiende la porción de red a 25 bits. Esto crea 2 subredes que se identifican mediante un 0 en el bit que se tomó prestado para la primera red y un 1 en el bit que se tomó prestado para la segunda red. La máscara de subred para ambas redes utiliza un 1 en la posición del bit que se tomó prestado para indicar que ahora este bit es parte de la porción de red.
Como se muestra en la figura 3, cuando convertimos el octeto binario al sistema decimal, advertimos que la dirección de la primera subred es 192.168.1.0 y la dirección de la segunda subred es 192.168.1.128. Dado que se tomó prestado un bit, la máscara de subred de cada subred es 255.255.255.128 o /25.
Figura 1
Figura 2
Figura 3
2. Subredes en uso
En el ejemplo anterior, se dividió la red 192.168.1.0/24 para crear dos subredes:
192.168.1.0/25
192.168.1.128/25
En la figura 1, observe que el router R1 tiene dos segmentos LAN conectados a sus interfaces GigabitEthernet. Para los segmentos conectados a estas interfaces, se utilizarán subredes. Para cumplir la función de gateway para los dispositivos en la LAN, a cada una de las interfaces del router se le debe asignar una dirección IP dentro del rango de direcciones válidas para la subred asignada. Es habitual utilizar la primera o la última dirección disponible en un rango de red para la dirección de la interfaz del router.
La primera subred, 192.168.1.0/25, se utiliza para la red conectada a GigabitEthernet 0/0, y la segunda subred, 192.168.1.128/25, se utiliza para la red conectada a GigabitEthernet 0/1. Para asignar una dirección IP para cada una de estas interfaces, se debe determinar el rango de direcciones IP válidas para cada subred.
Las siguientes son pautas para cada una de las subredes:
- Dirección de red: todos bits 0 en la porción de host de la dirección.
- Primera dirección de host: todos bits 0 más un bit 1 (en la máxima posición a la derecha) en la porción de host de la dirección.
- Última dirección de host: todos bits 1 más un bit 0 (en la máxima posición a la derecha) en la porción de host de la dirección.
- Dirección de broadcast: todos bits 1 en la porción de host de la dirección.
Como se muestra en la figura 2, la primera dirección de host para la red 192.168.1.0/25 es 192.168.1.1, y la última dirección de host es 192.168.1.126. En la figura 3, se muestra que la primera dirección de host para la red 192.168.1.128/25 es 192.168.1.129, y la última dirección de host es 192.168.1.254.
Para asignar la primera dirección de host en cada subred a la interfaz del router para esa subred, utilice el comando ip address en el modo de configuración de interfaz, como se muestra en la figura 4. Observe que cada subred utiliza la máscara de subred 255.255.255.128 para indicar que la porción de red de la dirección es 25 bits.
En la figura 5, se muestra una configuración de host para la red 192.168.1.128/25. Observe que la dirección IP del gateway es la dirección configurada en la interfaz G0/1 del R1, 192.168.1.129, y la máscara de subred es 255.255.255.128.
Figura 1
Figura 2
Figura 3
Figura 4
Figura 5
3. Fórmulas de división en subredes
- Cálculo de subredes
Use esta fórmula para calcular la cantidad de subredes:
2^n (donde “n” representa la cantidad de bits que se toman prestados)
Como se muestra en la figura 1, para el ejemplo 192.168.1.0/25, el cálculo es el siguiente:
2^1 = 2 subredes
- Cálculo de hosts
Utilice la siguiente fórmula para calcular la cantidad de hosts por red:
2^n (donde “n” representa la cantidad de bits restantes en el campo de host)
Como se muestra en la figura 2, para el ejemplo 192.168.1.0/25, el cálculo es el siguiente:
2^7 = 128
Debido a que los hosts no pueden utilizar la dirección de red o a la dirección de broadcast de una subred, dos de estas direcciones no son válidas para la asignación de hosts. Esto significa que cada una de las subredes tiene 126 (128-2) direcciones de host válidas.
Por lo tanto, en este ejemplo, si se toma prestado 1 bit de host para la red, se crean 2 subredes, y cada subred puede tener un total de 126 hosts asignados.
Compartamos el conocimiento. Hasta la próxima oportunidad!
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