Subnetting: Cómo Dividir una Red en Subredes

Subnetting
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    Segmentación de la red - 10/10
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    Ejemplo de división en subredes - 10/10
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    Fórmulas de división en subredes - 10/10
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Resumen

El proceso de segmentación de una red mediante su división en varios espacios de red más pequeños se denomina “división en subredes”. Explicamos los motivos para dividir en subredes y cómo hacerlo.

Explicamos la forma en que la división en subredes segmenta una red para permitir una mejor comunicación y cómo funciona el subnetting.

¡Bienvenido!: Este tema forma parte del Capítulo 8 del curso de Cisco CCNA 1, para un mejor seguimiento del curso puede ir a la sección CCNA 1 para guiarse del índice.

1. Segmentación de la red

¿Alguna vez has recibido un correo electrónico dirigido a todas las personas en tu trabajo o escuela? Este fue un correo electrónico de broadcast. Con suerte, contenía información que cada uno de ustedes necesitaba saber. Pero a menudo un broadcast no es realmente pertinente para todos en la lista de correo. A veces, solo un segmento de la población necesita leer esa información.


1.1. Dominios de difusión y segmentación

En una LAN Ethernet, los dispositivos usan broadcasts y el Protocolo de resolución de direcciones (ARP) para localizar otros dispositivos. ARP envía broadcasts de capa 2 a una dirección IPv4 conocida en la red local para descubrir la dirección MAC asociada. Los dispositivos en LAN Ethernet también ubican otros dispositivos que utilizan servicios. Un host normalmente adquiere su configuración de dirección IPv4 utilizando el Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP) que envía transmisiones en la red local para localizar un servidor DHCP.

Los Switches difunden las broadcasts de todas las interfaces, excepto la interfaz en la que se recibió. Por ejemplo, si un Switch en la imagen recibiera una broadcast, lo reenviaría a los otros Switches y a otros usuarios conectados en la red.

Routers segmentan dominios de difusión

Routers segmentan dominios de difusión

Un Router, R1, está conectado a un Switch a través de la interfaz G0/0. El Switch tiene conexiones a otros tres Switches. El dominio de difusión consta de los cuatro Switches y la interfaz del Router a los que están conectados. Una conexión del Router a Internet no está dentro del dominio de difusión.

Los routers no propagan broadcasts. Cuando un Router recibe una broadcast, no lo reenvía a otras interfaces. Por ejemplo, cuando R1 recibe una broadcast en su interfaz Gigabit Ethernet 0/0, no reenvía otra interfaz.

Por lo tanto, cada interfaz de Router se conecta a un dominio de broadcast y las broadcasts solo se propagan dentro de ese dominio de transmisión específico.

1.2. Problemas con grandes dominios de difusión

Un dominio de difusión/broadcast grande es una red que conecta muchos hosts. Un problema con un dominio de broadcast grande es que estos hosts pueden generar broadcasts excesivas y afectar negativamente a la red. En la imagen, LAN 1 conecta a 400 usuarios que podrían generar una cantidad excesiva de tráfico de broadcast. Esto da como resultado operaciones de red lentas debido a la cantidad significativa de tráfico que puede causar, y operaciones lentas del dispositivo porque un dispositivo debe aceptar y procesar cada paquete de broadcast.

Un Router, R1, está conectado a un Switch a través de la interfaz G0/0. El Switch tiene conexiones a otros tres Switches. El dominio de difusión consta de los cuatro Switches y la interfaz del Router a los que están conectados. Esto se identifica como LAN1 con una dirección de 172.16.0.0/16. Una conexión del Router a Internet no está dentro del dominio de difusión.

Gran dominio de difusión

Gran dominio de difusión

La solución es reducir el tamaño de la red para crear dominios de difusión más pequeños en un proceso llamado subred. Estos espacios de red más pequeños se denominan subredes.

En la imagen, los 400 usuarios en LAN 1 con la dirección de red 172.16.0.0/16 se han dividido en dos subredes de 200 usuarios cada una: 172.16.0.0/24 y 172.16.1.0/24. Las broadcasts solo se propagan dentro de los dominios de difusión más pequeños. Por lo tanto, una broadcast en LAN 1 no se propagaría a LAN 2.

Comunicación entre redes

Comunicación entre redes

Un Router, R1, está conectado a dos LAN que representan dos dominios de difusión diferentes. Conectado a la izquierda a través de G0/0 hay un Switch que admite 200 usuarios en LAN 1 con una dirección de red de 172.16.0.0/24. Conectado a la derecha a través de G0/1 hay un Switch que admite 200 usuarios en LAN 2 con una dirección de red de 172.16.1.0/24.

Observa cómo la longitud del prefijo ha cambiado de una sola red /16 a dos /24 redes. Esta es la base de la división en subredes: el uso de bits de host para crear subredes adicionales.

Nota: Los términos subred y red a menudo se usan indistintamente. La mayoría de las redes son una subred de algún bloque de direcciones más grande.

1.3. Razones para segmentar redes

La división en subredes reduce el tráfico general de la red y mejora el rendimiento de la red. También permite que un administrador implemente políticas de seguridad como qué subredes están permitidas o no para comunicarse entre sí. Otra razón es que reduce la cantidad de dispositivos afectados por el tráfico de transmisión anormal debido a configuraciones incorrectas, problemas de hardware/software o intenciones maliciosas.

Hay varias formas de usar subredes para ayudar a administrar dispositivos de red:

  • Subredes por Ubicación
  • Subredes por grupo o función
  • Subredes por tipo de dispositivo

Los administradores de red pueden crear subredes utilizando cualquier otra división que tenga sentido para la red. Observa que en cada imagen, las subredes usan longitudes de prefijo más largas para identificar redes.

Comprender cómo subredes redes es una habilidad fundamental que todos los administradores de red deben desarrollar. Se han creado varios métodos para ayudar a comprender este proceso. Aunque un poco abrumador al principio, preste mucha atención a los detalles y, con práctica, la división en subredes será más fácil.

2. Subred una red IPv4

La división en subredes es una habilidad crítica que se debe tener al administrar una red IPv4. Al principio es un poco desalentador, pero se vuelve mucho más fácil con la práctica.

Las subredes IPv4 se crean utilizando uno o más de los bits del host como bits de red. Esto se hace extendiendo la máscara de subred para tomar prestados algunos de los bits de la parte del host de la dirección para crear bits de red adicionales. Cuantos más bits de host se prestan, más subredes se pueden definir. Cuantos más bits se prestan para aumentar la cantidad de subredes, se reduce la cantidad de hosts por subred.

2.1. Subred en un límite de octeto

Las redes se subdividen más fácilmente en el límite de octeto de /8, /16 y /24. La tabla identifica estas longitudes de prefijo. Ten en cuenta que el uso de prefijos más largos disminuye la cantidad de hosts por subred.

Máscaras de subred en límites de octeto

Longitud del prefijoMáscara de subredMáscara de subred en binario (n = red, h = host)# de hosts
/8255.0.0.0
nnnnnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh.hhhhhhhh 
11111111.00000000.00000000.00000000
16,777,214
/16255.255.0.0
nnnnnnnn.nnnnnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh 
11111111.11111111.00000000.00000000
65,534
/24255.255.255.0
nnnnnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.hhhhhhhh 
11111111.11111111.11111111.00000000
254

Para comprender cómo la división en subredes en el límite del octeto puede ser útil, considera el siguiente ejemplo. Supón que una empresa ha elegido la dirección privada 10.0.0.0/8 como su dirección de red interna. Esa dirección de red puede conectar 16.777.214 hosts en un dominio de difusión. Obviamente, tener más de 16 millones de hosts en una sola subred no es lo ideal.

La empresa podría subdividir aún más la dirección 10.0.0.0/8 en el límite de octeto de /16 como se muestra en la tabla. Esto proporcionaría a la empresa la capacidad de definir hasta 256 subredes (es decir, 10.0.0.0/16 – 10.255.0.0/16) con cada subred capaz de conectar 65.534 hosts. Observa cómo los primeros dos octetos identifican la porción de red de la dirección, mientras que los dos últimos octetos son para direcciones IP de host.

Red de subredes 10.0.0.0/8 usando un prefijo /16

Dirección de subred
(256 subredes posibles)
Rango de host
(65.534 posibles hosts por subred)
Transmitir
10.0.0.0/1610.0.0.1 – 10.0.255.25410.0.255.255
10.1.0.0/1610.1.0.1 – 10.1.255.25410.1.255.255
10.2.0.0/1610.2.0.1 – 10.2.255.25410.2.255.255
10.3.0.0/1610.3.0.1 – 10.3.255.25410.3.255.255
10.4.0.0/1610.4.0.1 – 10.4.255.25410.4.255.255
10.5.0.0/1610.5.0.1 – 10.5.255.25410.5.255.255
10.6.0.0/1610.6.0.1 – 10.6.255.25410.6.255.255
10.7.0.0/1610.7.0.1 – 10.7.255.25410.7.255.255
10.255.0.0/1610.255.0.1 – 10.255.255.25410.255.255.255

Alternativamente, la empresa podría elegir subred la red 10.0.0.0/8 en el límite de /24 octetos, como se muestra en la tabla. Esto permitiría a la empresa definir 65.536 subredes, cada una capaz de conectar 254 hosts. El límite /24 es muy popular en las subredes porque acomoda un número razonable de hosts y convenientemente se divide en subredes en el límite del octeto.

Red de subredes 10.0.0.0/8 usando un prefijo /24

Dirección de subred
(65.536 subredes posibles)
Rango de host
(254 posibles hosts por subred)
Transmitir
10.0.0.0/2410.0.0.1 – 10.0.0.25410.0.0.255
10.0.1.0/2410.0.1.1 – 10.0.1.25410.0.1.255
10.0.2.0/2410.0.2.1 – 10.0.2.25410.0.2.255
10.0.255.0/2410.0.255.1 – 10.0.255.25410.0.255.255
10.1.0.0/2410.1.0.1 – 10.1.0.25410.1.0.255
10.1.1.0/2410.1.1.1 – 10.1.1.25410.1.1.255
10.1.2.0/2410.1.2.1 – 10.1.2.25410.1.2.255
10.100.0.0/2410.100.0.1 – 10.100.0.25410.100.0.255
10.255.255.0/2410.255.255.1 – 10.2255.255.25410.255.255.255

2.2. Subred dentro de un límite de octeto

Los ejemplos mostrados hasta ahora tomaron prestados bits de host de los prefijos de red comunes /8, /16 y /24. Sin embargo, las subredes pueden tomar prestados bits de cualquier posición de bit del host para crear otras máscaras.

Por ejemplo, una dirección de red /24 se divide en subredes utilizando longitudes de prefijo más largas al tomar prestados bits del cuarto octeto. Esto proporciona al administrador una flexibilidad adicional al asignar direcciones de red a un número menor de dispositivos finales.

Consulte la tabla para ver seis formas de subred a una red /24.

Red de subredes a /24

Longitud del prefijoMáscara de subredMáscara de subred en binario
(n = red, h = host)
# de subredes# de hosts
/25255.255.255.128
nnnnnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.nhhhhhhh 
11111111.11111111.11111111.10000000
2126
/26255.255.255.192
nnnnnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.nnhhhhhh 
11111111.11111111.11111111.11000000
462
/27255.255.255.224
nnnnnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.nnnhhhhh 
11111111.11111111.11111111.11100000
830
/28255.255.255.240
nnnnnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.nnnnhhhh 
11111111.11111111.11111111.11110000
1614
/29255.255.255.248
nnnnnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.nnnnnhhh 
11111111.11111111.11111111.11111000
326
/30255.255.255.252
nnnnnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnhh 
11111111.11111111.11111111.11111100
642

Por cada bit prestado en el cuarto octeto, el número de subredes disponibles se duplica, al tiempo que se reduce el número de direcciones de host por subred:

  • /25: al tomar prestado 1 bit del cuarto octeto crea 2 subredes que admiten 126 hosts cada una.
  • /26: al tomar prestado 2 bits se crean 4 subredes que admiten 62 hosts cada una.
  • /27: al tomar prestado 3 bits crea 8 subredes que admiten 30 hosts cada una.
  • /28: al tomar prestado 4 bits crea 16 subredes que admiten 14 hosts cada una.
  • /29: al tomar prestado 5 bits crea 32 subredes que admiten 6 hosts cada una.
  • /30: al tomar prestado 6 bits crea 64 subredes que admiten 2 hosts cada una.

2.3. Packet Tracer: subred de una red IPv4

En esta actividad, a partir de una única dirección de red y máscara de red, se dividirá la red del Cliente en varias subredes. El esquema de subred debe basarse en la cantidad de computadoras host requeridas en cada subred, así como en otras consideraciones de red, como la futura expansión de host de red.

Después de crear un esquema de subredes y completar la tabla completando las direcciones IP de host e interfaz faltantes, configurarás las PC host, los switches y las interfaces de Router.

Después de configurar los dispositivos de red y las PC host, utilizarás el comando ping para probar la conectividad de la red.

Glosario: Si tienes dudas con algún término especial, puedes consultar este diccionario de redes informáticas.

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6 Respuestas a “Subnetting: Cómo Dividir una Red en Subredes”
  1. Esperanza Estrada julio 13, 2018
  2. leidy mendoza abril 3, 2019
  3. Perla Cortes mayo 27, 2019

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