domingo, 27 de julio de 2014

CONCEPTOS DE RED (II): Subredes y Máscara de Subred


En la entrada anterior del blog vimos como para direccionamiento IP se clasifican las redes en clase A, clase B o clase C  y como a cada una le corresponde un rango de direcciones. Sin embargo en la practica utilizando solo estos 3 tipos de redes nos encontramos con algunos problemas:


  • Desaprovechamos muchas direcciones IP lo cual cuando solo tienes una red no importa demasiado pero en grandes empresas con diseños de red más complejos si es un factor a tener en cuenta.  Por ejemplo imagina una red de 260 equipos que obviamente  no podemos configurar con una clase C ( solo llega hasta 254 hosts ) y nos tendríamos que pasar a una clase B de la que desperdiciamos mas de 60.000 direcciones.
  • Son dificiles de administrar. Evidentemente no es lo mismo documentar y gestionar una red de más de 1000 equipos que tenerlo todo organizado en redes más pequeñas. Además a la hora de implementar medidas de seguridad también es más complicado si por ejemplo tenemos a todos los usuarios en la misma red y queremos limitar el acceso a determinados recursos de la empresa.
  • Se produce trafico innecesario. Los equipos pertenecientes a una red pueden solicitar en ocasiones información simultanea a todos los equipos de su red con lo que se conoce como paquetes de difusión o broadcast. Esto paquetes se envían por ejemplo para preguntar quien es el dispositivo que tiene determinada IP con la que se va a comunicar. También es posible que los genere cualquier tipo de malware o virus. El problema es que si la red es muy grande será mucho más lenta al coincidir muchos paquetes de este tipo.



Para tratar de solucionar estos problemas existen las Subredes que consisten en dividir las redes que vimos antes en otras más pequeñas. Estás divisiones se realizan sobre la parte de host cogiendo de izquierda a derecha los bits necesarios para el número de subredes que necesitemos. Antes de empezar con ellas vamos a explicar en que consiste la Máscara de subred.

Máscara de Subred

La máscara de subred es una etiqueta númerica que sirve para indicar a los dispositivos que parte de una dirección IP pertenece a la red y que parte identifica al host dentro de esa red. 

Si solo existieran redes de clase A, clase B o clase C no sería necesaria ninguna mascara de subred puesto que simplemente mirando el rango de una IP sabemos a que clase corresponde y por lo tanto por definición que parte sería red y que parte sería host

Pero como también existen subredes que se forman dividiendo la parte de host ya no es posible identificar con seguridad que número exacto de bits pertenecen a red y  host .Se hace necesario acompañar la dirección IP de otro dato para saber a que red pertenece. Este dato nos lo proporciona la máscara de subred.

Por lo tanto cuando asignamos una dirección IP a un dispositivo debe ir acompañada siempre de una máscara de subred  para  que conozca dentro de que red se encuentra y pueda comunicarse con otros dispositivos.


Como se calcula?  La máscara de subred se calcula poniendo a 1 todos los bits que pertenecen a la red y a 0 todos los bits que pertenecen a host en una red.  Por ejemplo en el siguiente gráfico vemos cual es la máscara de subred para una red clase C.



Si hacemos el mismo calculo para la clase B tenemos una máscara 255.255.0.0 y a las redes de clase A corresponde la máscara de subred 255.0.0.0

Otra forma de representar las máscaras de subred más sencilla es por el número de bits que se utiliza para red en la dirección IP. Por ejemplo en el caso de clase C sabemos que son 24 bits ( los 3 primeros bytes ) asi pues también se puede representar como /24.



Creación de Subredes

Bueno pues vamos con un ejemplo práctico sobre como crear subredes.  Partimos de una red 192.168.1.0 de clase C y  necesitamos crear al menos 6 subredes para otros tantos departamentos de la empresa.

  • Como hemos dicho las subredes se crean siempre de la parte de host cogiendo los bits necesarios de izquierda a derecha.  Si necesitamos 6 subredes tendremos que coger al menos 3 bits ya que 2= 8 .Cogiendo solo 2 bits nos quedamos cortos. 

  • Una vez tenemos claro que necesitamos pedir 3 bits de la parte de host vamos dividiendo en subredes a partir de la dirección IP inicial en binario. Justo donde termina una empezará la siguiente y asi hasta que completemos las 8 subredes que cubriran todo el rango de direcciones que pertenecen a la red inicial, es decir desde 192.168.1.0 a 192.168.1.255





  • Nos queda calcular la máscara de subred en decimal que van a tener estas subredes. Para ello como explicamos antes se ponen los bits que identifican la red a 1 y los bits que pertenecen a host a 0 teniendo en cuenta que ahora hemos cogido 3 bits más para la subred. Es decir que la máscara sabemos que será /27 (24+3) lo cual en decimal es 225.225.225.224






  • Y ya hemos terminado.  Las 8 subredes que hemos obtenido a partir de la red 192.168.1.0 clase C serían:

                Subred nº1 :     192.168.1.0    con máscara de subred  255.255.255.224  o  /27
                Subred nº2 :     192.168.1.32  /27
                Subred nº3 :     192.168.1.64  /27
                Subred nº4 :     192.168.1.96  /27
                Subred nº5 :     192.168.1.128  /27
                Subred nº6 :     192.168.1.160  /27
                Subred nº7 :     192.168.1.192  /27
                Subred nº8 :     192.168.1.224  /27




Las Subredes han ayudado a solucionar los problemas que mencionamos al principio con las redes de clase A, B o C  pero con el tema del mejor aprovechamiento de direcciones IP aun se dio un paso más adelante con las Máscaras de Subred de Longitud Variable  ( VLSM ) que explicaremos otro dia.