SUBREDES

ISC Elvia Lara García

Universidad Autónoma de Durango, Campus Zacatecas

Maestría en informática Administrativa 3er. semestre

INTRODUCCIÓN

Las subredes son un método para maximizar el espacio de direcciones IPv4 de 32 bits y reducir el tamaño de las tablas de enrutamiento en una inter red mayor. En cualquier clase de dirección, las subredes proporcionan un medio de asignar parte del espacio de la dirección host a las direcciones de red, lo cual permite tener más redes. La parte del espacio de dirección de host asignada a las nuevas direcciones de red se conoce como número de subred.

Además de hacer que el espacio de la dirección IPv4 sea más eficaz, las subredes presentan varias ventajas administrativas. El enrutamiento puede complicarse enormemente a medida que aumenta el número de redes. Por ejemplo, una pequeña organización podría asignar a cada red local un número de clase C. A medida que la organización va aumentando, puede complicarse la administración de los diferentes números de red. Es recomendable asignar pocos números de red de clase B a cada división principal de una organización. Por ejemplo, podría asignar una red de clase B al departamento de ingeniería, otra al departamento de operaciones, etc. A continuación, podría dividir cada red de clase B en redes adicionales, utilizando los números de red adicionales obtenidos gracias a las subredes. Esta división también puede reducir la cantidad de información de enrutamiento que se debe comunicar entre enrutadores.

Las redes se pueden dividir en subredes más pequeñas para el mayor aprovechamiento de las mimas, además de contar con esta flexibilidad, la división de subredes permite que el administrador de la red brinde contención de broadcast y seguridad de bajo nivel en las LAN. La división en subredes, además ofrece seguridad ya que el acceso a las otras subredes está disponible solamente a través de los servicios de un Router. Las clases de direcciones IP disponen de 256 a 16,8 millones de Host según su clase.

El proceso de creación de subredes comienza pidiendo prestado al rango de host la cantidad de bits necesaria para la cantidad subredes requeridas. Se debe tener especial cuidado en esta acción de pedir ya que deben quedar como mínimo dos bits disponibles para este propósito en una clase A es de 22, en una B es de 14 y en una clase C es de 6.

Este trabajo pretende explicar  las redes empresariales a un nivel inferior (el de las subredes) y elaborando una tipología de redes y subredes que faciliten el estudio de las relaciones inter-organizativas. En un distrito industrial se comprueba cómo las características estructurales de cada tipo de redes o subredes son diferentes.

DESARROLLO

Las clases de direcciones de internet fueron diseñadas para acomodar tres diferentes escalas de redes IP, donde los 32 bits de dirección de IP son repartidos entre identificadores de red e identificadores de servidor dependiendo de cuantas redes y servidores por una red son necesarios.

Sin embargo los identificadores de red clase A, tienen la posibilidad de mas de 16 millones de servidores en la mima red. Todos los servidores en la misma red física limitados por enrutadores IP comparten el mismo tráfico de trasmisión; están en el mismo dominio de transmisión (broadcast domain). No es practico tener 16 millones de direcciones de servidor no son asignables y son desperdiciadas. Incluso una red de clase B con 65 mil servidores es impráctica.

En un esfuerzo para crear dominio de trasmisión más pequeños y para utilizar mejor los bits de identificador de servidor, una red IP puede ser subdividida en redes más pequeñas, cada una limitada por un enrutador IP ya las que se les asigna un nuevo identificador de subred, el cual es un subconjunto de identificador de red basado en clases originales. (Agramunt)

Planificaciones de direcciones ip

Con TCP/IP podemos hacer Subnetting, o sea, dividir las redes de clases A, B y C en redes más pequeñas.

Pasos para planear el direccionamiento de nuestra red.

PASO 1 CUANTOS DISPOSITIVOS TENDRÁ SU RED

En este paso usted debe de tener claras dos cosas:

1. Determinar el número de máquinas que va a tener en su red.

2. Determinar el número máximo de segmentos que tendrá su red, o de otra manera, cuantas subredes necesita.

La cantidad de dispositivos de la red se refiere al número de PCs, el número de servidores, impresoras. Para imaginarnos un ejemplo claro, usaremos una red imaginaria. Esta red tendrá 14 segmentos y el segmento mayor tendrá 14 máquinas conectadas en él. Nos han asignado una red de tipo C con la dirección 192.168.1.0

PASO 2 CREA LAS SUBREDES NECESARIAS

Para el segundo paso  se debe aplicar tres simples formulas:

1. Primero se coloca  el número de bits que se va a usar y  se ejecuta la formula 2x donde X equivale al número de bits que  se necesita para las subredes.

Como se necesita 14 subredes, el número de bits es 4, o sea, que con 4 bits, se puede hacer 16 combinaciones y  se necesita14 combinaciones.

Entonces sería 24 = 16

Pero habría que restarle 2, ya que en caso contrario la dirección de red y la dirección de subred coincidirían para la primera subred, así como la dirección de broadcast de la red y la de la última subred también coincidirían.

2. El segundo paso es calcular cuántos bits se necesitan para las máquinas. Como  se necesita un segmento de 14 máquinas como máximo se selecciona este valor como referencia. La fórmula es parecida a la anterior.  2y donde Y es el número de bits para las máquinas. Con 4 bits para máquinas se tiene hasta 16 combinaciones diferentes, pero  se debe recordar que cada subred necesitará 2 direcciones para la dirección de red y otra para la dirección de broadcast.

Así pues la fórmula para calcular los bits que  se necesitan para las maquinas es 2y -2. En  el ejemplo sería 24 -2 = 14.

3. El tercer paso es sumar el número de bits que se  necesita para las subredes y el número de bits que se ha necesitado para las maquinas. El resultado para las subredes es 4 para las redes y 4 para las maquinas, en total 8. Justamente los bits que se tendrán en la red clase C.

Si  se hubiera necesitado, por ejemplo, 5 bits para subredes y 4 para máquinas, no se hubiera podido hacer con una clase C, se debería de escoger una clase B.

PASO 3 ESPECIFICA LA MÁSCARA DE SUBRED

La red de clase C que  se ha dado tiene la dirección 192.168.1.0. Las redes de clase C tienen una máscara como esta 255.255.255.0, o sea, 24 bits son las la red y 8 para las máquinas.

Con los pasos anteriores, se ha  decidido que de esos 8 bits que se tienen  disponibles para las máquinas, se va  a hacer Subnetting dividiendo estos 8 bits en dos partes. 4 para las subredes formando así las 14 redes y 4 bits para formar las máquinas de esas redes con un máximo de 14 máquinas en cada red.

Si de los 8 bits que  se tienen para las máquinas, se escoge los 4 primeros, serán los de más peso, sería 11110000 para las subredes, en decimal sería el 128+64+32+16. Esto equivale a 240.

Podemos decir entonces que la submascara de red sería esa. Podemos decir entonces que nuestra red tiene la IP 192.168.1.0/28 o de otra manera, nuestra red es la 192.168.1.0 255.255.255.240.

PASO 4 ESPECIFICA LAS DIRECCIONES IP DE CADA UNA DE LAS SUBREDES

En este paso se debe definir las direcciones IP de cada subred. Por ahora la información que se tiene es que la  red es la 192.168.1.0/28, una clase C en la cual se usa  4 bits para las subredes y 4 bits para las máquinas.

Los 4 bits para las máquinas equivalen a 16 direcciones diferentes, de las cuales 2 son para la dirección de red, la primera dirección y la otra es la última, la dirección de broadcast.

Las direcciones de las redes irán entonces en saltos de 16 en 16. Aquí se tiene esos grupos

192.168.1.0 192.168.1.16 192.168.1.32 192.168.1.48

192.168.1.64 192.168.1.80 192.168.1.96 192.168.1.112

192.168.1.128192.168.1.144 192.168.1.160192.168.1.176

192.168.1.192192.168.1.208 192.168.1.224192.168.1.240

PASO 5 DEFINE LAS DIRECCIONES DE BROADCAST DE CADA SUBRED

Después de definir las subredes,  se debe definir las direcciones de broadcast de estas subredes. La dirección de broadcast en la última dirección del rango de IP's de esa subred.

Red Broadcast

192.168.1.0 192.168.1.15

192.168.1.16 192.168.1.31

192.168.1.32 192.168.1.47

192.168.1.48 192.168.1.63

192.168.1.64 192.168.1.79

192.168.1.80 192.168.1.95

192.168.1.96 192.168.1.111

192.168.1.112 192.168.1.127

192.168.1.128 192.168.1.143

192.168.1.144 192.168.1.159

192.168.1.160 192.168.1.175

192.168.1.176 192.168.1.191

192.168.1.192 192.168.1.207

192.168.1.208 192.168.1.223

192.168.1.224 192.168.1.239

192.168.1.240 192.168.1.255

PASO 6 DEFINE LAS DIRECIONES DE LAS MÁQUINAS

Este es el paso más sencillo de todos. Ahora se tiene las direcciones de las redes y las direcciones de broadcast de las redes. Pues, el rango que hay entre la dirección de la red y la dirección de broadcast de esa red son las direcciones de las máquinas.

Red Direcciones de las maquinas Broadcast

192.168.1.0 192.168.1.1 - 192.168.1.14 192.168.1.15

192.168.1.16 192.168.1.1 - 192.168.1.30 192.168.1.31

192.168.1.32 192.168.1.33 - 192.168.1.46 192.168.1.47

192.168.1.48 192.168.1.49 - 192.168.1.62 192.168.1.63

192.168.1.64 192.168.1.65 - 192.168.1.78 192.168.1.79

192.168.1.80 192.168.1.81 - 192.168.1.94 192.168.1.95

192.168.1.96 192.168.1.97 - 192.168.1.110 192.168.1.111

192.168.1.112 192.168.1.113 - 192.168.1.126 192.168.1.127

192.168.1.128 192.168.1.129 - 192.168.1.142 192.168.1.143

192.168.1.144 192.168.1.145 - 192.168.1.158 192.168.1.159

192.168.1.160 192.168.1.161 - 192.168.1.174 192.168.1.175

192.168.1.176 192.168.1.177 - 192.168.1.190 192.168.1.191

192.168.1.192 192.168.1.193 - 192.168.1.206 192.168.1.207

192.168.1.208 192.168.1.209 - 192.168.1.222 192.168.1.223

192.168.1.224 192.168.1.225 - 192.168.1.238 192.168.1.239

192.168.1.240 192.168.1.241 - 192.168.1.254 192.168.1.255

Cómo se direcciona desde la máquina, cuando un host desea enviar una serie de datos a otro, estos son convertidos a un formato de red apropiado (capa de Aplicación) y divididos en una serie de unidades, denominadas segmentos (capa de Transporte), que son numerados para su correcto reensamble en la máquina destino.

Posteriormente, son pasados a la capa de Internet, que les coloca las direcciones IP de la máquina origen y de la máquina destino. Las unidades así obtenidas se conocen con el nombre de paquetes. Entonces son pasados a la capa de Enlace de Datos, que les añade las direcciones MAC de ambas máquinas y un número calculado para la verificación posterior de errores en el envío, pasando entonces a denominarse tramas.

Por último, las tramas son pasadas a la capa Física que las une en trenes de bits apropiados para su transformación en impulsos eléctricos o en ondas, que posteriormente son enviados al medio.

Cuando los impulsos llegan a la máquina destino el proceso se invierte, obteniendo la aplicación receptora los datos en su formato original. A pesar de que lo que se transmite por el medio físico son impulsos eléctricos, se suele hablar de paquetes transmitidos, ya que son las unidades de información con entidad propia. (andalucia, 2010)

DISCUSIÓN Y CONCLUSIÓN

Las direcciones IPv4 se forman combinando 4 valores numéricos enteros, y está estructurada en una parte de red y otra de host.

La dirección de red refleja también la estructura interna de subredes en que se encuentra dividida la red.

Al solicitar o seleccionar la dirección de red a utilizar, debe optarse por una dirección clase A, B o C, teniendo en cuenta la cantidad de máquinas de la red y, fundamentalmente, la topología lógica de subredes.