Subneteo y VLSM

Máscara de subred

Los routers constituyen los límites entre las subredes. Una típica subred es una red física hecha con un router, por ejemplo una Red Ethernet o una VLAN (Virtual Local Area Network), Sin embargo, las subredes permiten a la red ser dividida lógicamente a pesar del diseño físico de la misma, desde esto es posible dividir una red física en varias subredes configurando diferentes computadores host que utilicen diferentes routers. La dirección de todos los nodos en una subred comienzan con la misma secuencia binaria, que es su ID de red y ID de subred. En IPv4, la subred deben ser identificadas por la base de la dirección y una máscara de subred. Las subredes se utilizan para permitir a una red grande tener un numero importante de redes más pequeñas dentro.
Ejemplo de subdivisión

A una compañía se le ha asignado la red 200.3.25.0. Es una red de clase C, lo cual significa que puede disponer de 254 diferentes direcciones. (La primera y la última dirección están reservados, no son utilizables.) Si no se divide la red en subredes, la máscara de subred será 255.255.255.0 (o /24). La compañía decide dividir esta red subredes de 25 a 30 pcs PCs, con lo cual, la máscara de subred tiene que recorrer tres bits más ((25) − 2 = 30. (Se "toman prestados" tres bits de la porción que corresponde al host.) Eso resulta en una máscara de subred /27, en binario 11111111.11111111.11111111.11100000, o endecimal, 255.255.255.224. Cada subred tendrá (25) − 2 = 30 direcciones; la primera y la última dirección de cada subred no pueden ser asignados a un host.
Rango de red Rango ip Broadcast
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
200.3.25.0 200.3.25.1 - 200.3.25.30 200.3.25.31
200.3.25.32 200.3.25.33 - 200.3.25.62 200.3.25.63
200.3.25.64 200.3.25.65 - 200.3.25.94 200.3.25.95
200.3.25.96 200.3.25.97 - 200.3.25.126 200.3.25.127
200.3.25.128 200.3.25.129 - 200.3.25.158 200.3.25.159
200.3.25.160 200.3.25.161 - 200.3.25.190 200.3.25.191
200.3.25.192 200.3.25.193 - 200.3.25.222 200.3.25.223
200.3.25.224 200.3.25.225 - 200.3.25.254 200.3.25.255

La subred uno tiene la dirección de subred 200.3.25.0; las direcciones utilizables son 200.3.25.1 - 200.3.25.30. La subred dos tiene la dirección de subred 200.3.25.32; las direcciones utilizables son 200.3.25.33 - 200.3.25.62. Y así sucesivamente; de cada subred a la siguiente, el último byte aumenta en 32. Dependiendo del tipo de máscara de subred utilizado IP : 192 . 100 . 10 . 0
MascaradeSubred: 255.255.255.240
Rangos:
192.100.10.0 to 192.100.10.15
192.100.10.16 to 192.100.10.31
192.100.10.32 to 192.100.10.47
192.100.10.48 to 192.100.10.63
192.100.10.64 to 192.100.10.79
192.100.10.80 to 192.100.10.95
192.100.10.96 to 192.100.10.111
192.100.10.112 to 192.100.10.127
192.100.10.128 to 192.100.10.143
192.100.10.144 to 192.100.10.159
192.100.10.160 to 192.100.10.175
192.100.10.176 to 192.100.10.191
192.100.10.192 to 192.100.10.207
192.100.10.208 to 192.100.10.223
192.100.10.224 to 192.100.10.239
192.100.10.240 to 192.100.10.255

 
 
Clase A
       
 
Mascara de Subred
Nº de Redes
Redes Usables
Hosts
Hosts Usables
 
255.192.0.0
4
2
4194304
4194302
 
255.224.0.0
8
6
2097152
2097150
 
255.240.0.0
16
14
1048576
1048574
 
255.248.0.0
32
30
524288
524286
 
255.252.0.0
64
62
262144
262142
 
255.254.0.0
128
126
131072
131070
 
255.255.0.0
256
254
65536
65534
 
255.255.128.0
512
510
32768
32766
 
255.255.192.0
1024
1022
16384
16382
 
255.255.224.0
2048
2046
8192
8190
 
255.255.240.0
4096
4094
4096
4094
 
255.255.248.0
8192
8190
2048
2046
 
255.255.252.0
16384
16382
1024
1022
 
255.255.254.0
32768
32766
512
510
 
255.255.255.0
65536
65534
256
254
 
255.255.255.128
131072
131070
128
126
 
255.255.255.192
262144
262142
64
62
 
255.255.255.224
524288
524286
32
30
 
255.255.255.240
1048576
1048574
16
14
 
255.255.255.248
2097152
2097150
8
6
 
255.255.255.252
4194304
4194302
4
2
           
 
Clase B
       
 
Mascara de Subred
Nº de Redes
Redes Usables
Hosts
Hosts Usables
 
255.255.192.0
4
2
16384
16382
 
255.255.224.0
8
6
8192
8190
 
255.255.240.0
16
14
4096
4094
 
255.255.248.0
32
30
2048
2046
 
255.255.252.0
64
62
1024
1022
 
255.255.254.0
128
126
512
510
 
255.255.255.0
256
254
256
254
 
255.255.255.128
512
510
128
126
 
255.255.255.192
1024
1022
64
62
 
255.255.255.224
2048
2046
32
30
 
255.255.255.240
4096
4094
16
14
 
255.255.255.248
8192
8190
8
6
 
255.255.255.252
16384
16382
4
2
           
 
Clase C
       
 
Mascara de Subred
Nº de Redes
Redes Usables
Hosts
Hosts Usables
 
255.255.255.192
4
2
64
62
 
255.255.255.224
8
6
32
30
 
255.255.255.240
16
14
16
14
 
255.255.255.248
32
30
8
6
 
255.255.255.252
64
62
4
 

VLSM

Las máscaras de subred de tamaño variable (variable length subnet mask, VLSM) representan otra de las tantas soluciones que se implementaron para el agotamiento de direcciones ip (1987) y otras como la división en subredes (1985), el enrutamiento de interdominio CIDR (1993), NAT y las direcciones ip privadas.

Ejemplo de desperdicio de direcciones
Si se utiliza una máscara de subred de tamaño fijo (la misma máscara de subred en todas las subredes), todas las subredes van a tener el mismo tamaño. Por ejemplo, si la subred más grande necesita 200 hosts, todas las subredes van a tener el mismo tamaño de 256 direcciones IP. (Nota: se ha redondeado hacia arriba, hacia la siguiente potencia de 2.) Si a una subred que necesita 10 equipos, se asigna la misma subred de 256 direcciones, las restantes 246 direcciones se desperdician. Incluso los enlaces seriales (WAN), que sólo necesitan dos direcciones IP, requieren la misma subred, de 256 direcciones.

El concepto básico de VLSM es muy simple: Se toma una red y se divide en subredes fijas, luego se toma una de esas subredes y se vuelve a dividir tomando bits "prestados" de la porción de hosts, ajustándose a la cantidad de hosts requeridos por cada segmento de nuestra red.

Por ejemplo, si tomamos la dirección de red 192.168.1.0/24 y la subdividimos usando una máscara /26 tendremos 4 subredes (192.168.1.0/26, 192.168.1.64/26, 192.168.1.128/26 y 192.168.1.192/26). Supongamos que tenemos un enlace serie entre dos routers y tomamos una de nuestras subredes (la 192.168.1.0/26) con esta máscara de subred sin aplicar vlsm estaríamos desperdiciando 60 direcciones utilizables (26 − 2 = 62, menos las 2 direcciones aplicadas a las interfaces de los routers nos da 60 hosts).

Ahora, si aplicamos vlsm a la subred anterior (la 192.168.1.0/26) y tomamos "prestados" 4 bits de la porción de host tendríamos otras 16 subredes /30 (192.168.1.0/30, 192.168.1.4/30, 192.168.1.8/30, 192.168.1.12/30, 192.168.1.16/30 y así sucesivamente hasta la 192.168.1.60/30) cada una con un total de 4 direcciones totales pero solamente dos direcciones utilizables y no se genera desperdicio. Finalmente podemos tomar cualquiera de ellas, por ejemplo la 192.168.1.4/30 y aplicar las direcciones 192.168.1.5/30 y 192.168.1.6/30 a las interfaces de los routers.

Una alternativa, para ahorrar las escasas direcciones públicas, es utilizar direcciones privadas (RFC 1918), en combinación con traducción NAT, especialmente en las direcciones que no necesitan ser accedidos desde fuera de la red interna.

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