Direccionamiento IP

SUBREDES Y MÁSCARAS DE SUBRED

Puede darse el caso de que una red crezca en un número de máquinas significativo o que se quiera instalar una nueva red además de la que ya existía.

Para conseguir mayor funcionalidad podemos dividir nuestra red en subredes dividiendo en dos partes el número de host, una para identificar la subred, y la otra parte para identificar la máquina (subnetting). Esto lo decidirá el responsable de la red sin que intervenga el NIC. Podemos tener asignada una red –normalmente de las clases B ó C– y dividirla en dos o más subredes según nuestras necesidades comunicados por routers.

Clase B

Clase C

El conjunto formado por la subred y el número de host se conoce como dirección local o parte local. Un host remoto verá la dirección local como el número de host.

El número de bits correspondientes a la subred y al número de host son elegidos libremente por el administrador. Esta división se realiza utilizando una máscara de subred. Esta es un número binario de 32 bits. Los bits que estén a "1" indicarán el campo de la dirección IP dedicada a la red y los bits puestos a "0" indicarán la parte dedicada al host. La máscara de subred se representa normalmente en notación decimal. Por ejemplo si no utilizamos subredes y dejamos la red como una sola, para una red clase B la máscara será:

Si queremos dividirla en subredes tomaremos los 16 bits de la parte local y pondremos a "1" la parte que queremos represente a las subredes. Por ejemplo si queremos 8 subredes necesitaremos en binario 3 bits para referenciarlas. La máscara que necesitamos será: 11111111.11111111.11100000.00000000 es decir 255.255.224.0 en decimal. Al emplear 13 bits para el host podríamos tener hasta 2¹³-2=8190 máquinas en cada subred.

Lo normal a la hora de añadir "unos" a la máscara inicial para definir las subredes es hacerlo de manera contigua para ver los campos claramente.

Si tenemos una red clase C cuya máscara sin subredes es 255.255.255.0 y queremos dividirla en 4 subredes solo necesitamos 2 bits para definirlas:

Esta máscara permitiría hasta 2⁶-2=62 hosts en cada subred.

FORMAS DE DIVISIÓN EN SUBREDES

Hay dos formas de dividir una red en subredes: longitud estática y longitud variable. Se pueden utilizar según el protocolo de encaminamiento. El encaminamiento IP nativo solo soporta longitud estática al emplear el protocolo RIP. Con el protocolo RIP2 se consigue utilizar longitud variable.

La longitud estática implica que todas las subredes deben tener la misma máscara lo que obligará a poner la que necesite la que tenga más ordenadores. La longitud variable permite que no haya que variar las direcciones de red caso de cambios en una de sus subredes. Una subred que necesita dividirse en otras dos puede hacerlo a añadiendo un bit a su máscara sin afectar al resto. No todos los routers y host soportan la longitud variable de máscaras. Si un host no soporta este método deberá encaminarse hacia un router que si lo soporte.

Ejemplo de Subnetting estática

Supongamos que tenemos una red clase B, 140.155, y sabemos que no tendremos más de 256 subredes y no más de 254 hosts, podemos dividir la dirección local con 8 bits para las redes y otros 8 para el número de hosts con una máscara del tipo 255.255.255.0 –es decir que en binario sería 11111111.11111111.11111111.00000000–.

Si tenemos una red clase C con muchas subredes y con pocos hosts podemos poner una máscara 255.255.255.224 –recordando que 224 es 11100000 en base 2– es decir que hemos dividido la dirección local en 3 bits para redes y 5 para hosts. O sea 2³=8 subredes y 2⁵-2=30 hosts.

Las subredes serían:

00000000₎₂ = 0₎₁₀

00100000₎₂ = 32₎₁₀

01000000₎₂ = 64₎₁₀

01100000₎₂ = 96₎₁₀

10000000₎₂ = 128₎₁₀

10100000₎₂ = 160₎₁₀

11000000₎₂ = 192₎₁₀

11100000₎₂ = 224₎₁₀

Por ejemplo si nuestra red clase C es 193.144.238 y tomamos la máscara 255.255.255.224 anterior:

Direcciones Broadcast

Hay diferentes tipos de broadcast:

• Direcciones de broadcast limitadas: La dirección con todos los bits a "1" –255.255.255.255– se usa en redes que soportan broadcasting, e indica todos los host de la subred. Los routers no reenvían la información fuera de la subred.

• Direcciones de broadcast de red: En una red sin subredes poniendo a "1" los bits del campo de número de host

• Direcciones de broadcast de subred: Poniendo a "1" solo la parte del número de host de la dirección local.

• Broadcast a todas las subredes: Poniendo toda la parte local a "1".

Multicasting

Para tener más flexibilidad que la proporcionada por el método broadcast que se dirige a todos los miembros de una subred o de una red, existe el método multicast, el cual nos permite dirigirnos a grupos de hosts dentro de la red.

El datagrama IP para multicast como vimos antes es de clase D cuyos cuatro primeros bits son 1110 –el primer octeto va de 11100000 a 11101111– luego el rango de direcciones será de 224.0.0.0 a 239.255.255.255.

Existen dos tipos de grupos:

Grupos permanentes: Son los que han sido estandarizados. Los hosts asignados a estos grupos no son permanentes, pueden afiliarse a él o ser quitados de él.

Grupos importantes de este tipo son:

224.0.0.0 Dirección reservada de base

224.0.0.1 Todos los sistemas de la subred

224.0.0.2 Todos los routers de la subred

224.0.0.1 Todos los routers OSPF

224.0.0.1 Todos los routers OSPF designados

Grupos transitorios: Son los grupos que no son permanentes y se van creando según las necesidades.