Subnetting

Cuando disponemos de una dirección IP, y queremos tener conectados varios ordenadores en red, divididos en departamentos, independientemente de la topología que utilicemos, debemos asignar una nueva IP, única para cada ordenador de la red, para ello se  crean las SUBREDES para crear una SUBRED debemos reservar BIT’s de HOST.

Los dispositivos de red (Routers) se encargan de realizar la operación AND entre la dirección IP. y la máscara para obtener asi la dirección de red a la que pertenece el HOST.

La representación de la máscara de red, puede ser expresada como:

      /  8          255.0.0.0

         /16          255.255.0.0

          /24            255.255.255.0

La máscara nos va a servir para dividir nuestra red, es decir, para crear SUBREDES, Esto es especialmente adecuado en redes muy grandes.

Para empezar debemos convertir la ip de decimal a binario.

En este manual sobre como configurar subnetting, vamos a intentar explicar de la mejor forma posible como llevar a cabo la implementación de subnetting en una red cuando esto sea necesario.

Para saber si dos direcciones IP están o no en la misma red, se deben mirar las Máscaras de Subred, pero si dichas máscaras en sus octetos no están formadas por todo unos o todo ceros(por ejemplo 255.255.248.0), se debe hacer una operación lógica llamada Anding.

Ejemplo de comprobación para saber si dos IP´s están o no en la misma red a partir de la operación Anding.

Dirección IP 1:  131.  68.4.3
Máscara:           255.240.0.0

Configurar Subnetting.

ID de Red:                 131.            64.             0.              0
ID de Host:                                   68.            4.               3 *

*Para saber el ID de Host se coge el primer octeto de la dirección IP en el que en la máscara de subred tenga algún 0.

Dirección IP 1:   131.126.4.2
Máscara:             255.240.0.0

Configurar subnetting.

-Si se comparan las dos ID de Red se comprueban que no son iguales, por lo tanto estas direcciones IP con la misma máscara, NO ESTÁN en la misma Red.

Valores posibles para los octetos de una máscara:

                                                                   00000000 – 0

10000000 – 128
11000000 – 192
11100000 – 224
11110000 – 240
11111000 – 248
11111100 – 252
11111110 – 254
11111111 – 255

¿Por qué se hace Subnetting?

- Evita el tráfico de Broadcast entre redes.
- Interconexión de redes.
- Seguridad.

Para hacer Subnetting se debe:

- Conseguir / Averiguar la máscara de subred nueva.
- Nuevos Rangos de direcciones IP.
- Se debe cálcular el Número de Hosts.

Ejemplo Básico de Subnetting:

Caso 1:

Dirección IP 1: 172.  16.3.1
Dirección IP 2: 172.  16.4.1
Mascara.          255.255.0.0

Por tanto:

ID Red IP 1:172.16 = ID Red IP 2:    172.16
ID de Host 1: 3.1 -    ID de Host 2: 4.1

Como las ID de red son las mismas, las dos direcciones IP están en la misma red.

Caso 2:

Dirección IP 1: 172.  16.   3.1
Dirección IP 2: 172.  16.   4.1
Mascara:          255.255.255.0

Por tanto:

ID Red IP 1: 172.16.3 no = ID Red IP 2: 172.16.4
ID de Host 1: 1 ID de Host 2:   1

Como las ID de red no son las mismas, las dos direcciones IP no están en la misma red.

Nota: Dentro de una misma red todos los equipos deben tener la misma máscara de subred ya que si no se hace así se corre un riesgo seguro de que la red se comporte de manera
inestable.

Como configurar Subnetting en una Red.

Para hacer un calculo de Subneting se debe saber el número de redes que se quieren conseguir y el numero de Host necesarios por red.

Siempre se debe tener en cuenta el número máximo de host que tendrá que haber en una subred, ya que todas las subredes dispondrán de la misma capacidad de Host.

Otro dato que se debe conocer es el ID de red y la máscara de subred.
Estos datos pueden ser presentados de dos formas:

ID de red: 128.    1.0.0
Mascara:   255.255.0.0

O utilizando el método llamado CIDR o classless.

ID de red + Máscara: 128.1.0.0/16 donde el 16 es el número de unos desde la izquierda que tendrá la máscara de subred.

Ejemplo 1 de cálculo de subnetting:

*Obtener tres redes de 5000 hosts.

Dirección IP + Mascara de Subred: 128.1.0.0/16

a) Calculo de la mascara de subred.

Para calcular la máscara se debe utilizar la siguiente formula: 2n – 2.
Donde “n” es el número de unos que se deben agregar ala máscara y además el resultado debe ser mayor o igual a 3 (número de redes).

22 – 2 = 2 >=  3 (Falso)
23 – 2 = 6  >= 3 (Verdadero)

Por tanto como si se eleva a 3 la condición se cumple, así que se deben añadir 3 unos a la
máscara.

Mascara Original:                          255.255.0.0

Mascara Original en Binario:          11111111.11111111.00000000.00000000
Mascara Modificada en Binario:     11111111.11111111.11100000.00000000
Mascara Modificada en Decimal:    255.255.224.0

b) Calcular el número de Hosts.

Para calcular el número de Hosts se debe utilizar la siguiente formula: 2n – 2
Donde “n” es el número de ceros de la máscara.

En este caso el número de ceros en binario después de modificarla son 13.
Por lo tanto:

213 – 2 = 8190

8190 es el número de Host que se podrían poner en cada máscara. Como en este ejemplo se piden que el numero de hosts sean 5000, estaría resuelto el problema.

Ejemplo 2 de cálculo de subnetting:

*Obtener 600 redes de 7000 hosts cada una.

Dirección IP + Mascara de Subred: 125.0.0.0/8

a) Calculo de la máscara.

Mascara en decimal:                    255.0.0.0
Mascara en Binario:                     11111111.00000000.00000000.00000000

2n – 2  >= 600

29 – 2 = 500 >= 600 (Falso)
210 – 2 = 1022 >= 600 (Verdadero)

Máscara Modificada en Binario:    11111111.11111111.11000000.00000000
Máscara Modificada en Decimal:   255.255.192.0

b) Calcular el número de Hosts.

Aplicando la formula (2n – 2) obtenemos 214 – 2 = 16382 HOST

Esta es la cantidad de número de Hosts por red. Como el problema pide 7000 el problema
está resuelto.

Tablas de Asignación (Basado en el ejemplo 1)

Mascara Modificada en decimal:     255.255.224.0
ID de Red:                                    128.   0.    0.1

Son 3 bits los que han añadido a la máscara, por tanto la ID de Red queda en binario de la
siguiente forma:

128.1.0.0/19 -> 10000000.00000001.???00000.00000000

*??? = Posibles combinaciones de los 3 bits que se han obtenido al hallar el valor de la
máscara después de hacer el Subnettig.

Tras ver esto, la tabla de asignación queda de la siguiente manera.

Configurar subnetting.

Retomando la ID de Red, se sustituye “???” por la primera posible combinación, en este caso 001. El orden en que se crean las posibles combinaciones es independiente.

128.1.0.0/19 -> 10000000.00000001.???00000.00000000
10000000.00000001.00100000.00000000

Una vez hecho esto, el primer host será : 100000000.00000001.00100000.00000001 ->
128.1.32.1 (Primer Host posible del rango)
Y el último:
100000000.00000001.00111111.11111110 -> 128.1.63.254 (Ultimo Host del rango)

Este sería el primer rango de las seis posibles.

Logaritmo para configurar Subnetting:
Configurar subnetting.

Ejercicio nº1.

IP                    207.240. 56.  66
MÁSCARA      255.255.255.224

Convertimos decimal a binario la IP

Aplicamos AND

11001111.11110000.00111000.01000010 Dirección IP
11111111.11111111.11111111.11100000    Máscara
11001111.11110000.00111000.01000000 Anding

Traducimos de Binario a Decimal.

207.240.56.64

Convertimos decimal a binario la IP dandole la vuelta

Aplicamos OR

11001111.11110000.00111000.01000000 Dirección IP
00110000.00001111.11000111.10111111 Dirección IP (dada la vuelta)
11111111.11111111.11111111.11100000   Máscara
11001111.11110000.00111000.01000000

Traducimos de Binario a Decimal.

207.240.56.64

Ejercicio nº2.

IP                    192.168.    2.   5
MASCARA       255.255.255.224

Convertimos decimal a binario la IP.

Aplicamos AND.

11000000.10101000.00000010.00000101 Dirección IP.
11111111.11111111.11111111.00000000     Máscara.
11000000.10101000.00000010.00000000 Anding.

Traducimos de Binario a Decimal.

192.168.2.0

Convertimos decimal a binario la IP dandole la vuelta

Aplicamos OR

11000000.10101000.00000010.00000101 Dirección IP.
00111111.01010111.11111101.10111010   Dirección IP (dada la vuelta).
11111111.11111111.11111111.00000000    Máscara.
11000000.10101000.00000010.11111111

Traducimos de Binario a Decimal.

192.168.2.255

Primer HOST: 192.168.2.   1
Último HOST: 192.168.2.254

Para hacer subredes tomamos bit de HOST.

2 elevado a 2=4 SUBREDES

11111111.11111111.11111111.10000000

Necesitamos instalar cuatro Subredes en una máscara de clase C, determinar el número máximo
de HOST.

11111111.11111111.11111111.00000000

En primer lugar reservaremos cuatro BITS de HOST.

11111111.11111111.11111111.11110000

De este modo y aplicando la formula tenemos 2 elevado a 4=16 Subredes, suficiente, como sólo nos quedan cuatro BIT de HOST, podremos instalar un máximo de 2 elevado a 4=16 Ordenadores en cada Subred. 

Ejercicio nº3 (Realizado con Pepe)

IP                    192.168.   2.    0/26   El número 26 nos indica los bit que se reservan
MÁSCARA      255.255.255.192

Convertimos decimal a binario la IP.

Aplicamos AND. (ANDING)

11000000.10101000.00000010.00000000 Dirección IP.
11111111.11111111.11111111.11000000 Máscara.
11000000.10101000.00000010.00000000 Anding.

Traducimos de Binario a Decimal.

192.168.2.0

Convertimos decimal a binario la IP dandole la vuelta

Aplicamos OR (ORTING)

11000000.10101000.00000010.00000000 Dirección IP.
00111111.01010111.11111101.11111111    Dirección IP (dada la vuelta).
11111111.11111111.11111111.11000000    Máscara.
11000000.10101000.00000010.00111111

Traducimos de Binario a Decimal.

192.168.2. 63

Primer HOST: 192.168.2. 1
Último HOST: 192.168.2.63

SUBRED 2

DIRECC. RED:   192.168.2.  64
PRIMER HOST: 192.168.2.  65
ÚLTIMO HOST: 192.168.2.126
BROADCAST  :  192.168.2.127

SUBRED 3

DIRECC. RED:   192.168.2.128
PRIMER HOST: 192.168.2.129
ÚLTIMO HOST: 192.168.2.191
BROADCAST  :  192.168.2.192