Subnetting: Cómo Dividir una Red en Subredes

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

Es necesario segmentar las redes grandes en subredes más pequeñas, con lo que se crean grupos más pequeños de dispositivos y servicios con los siguientes fines

  • Dado que cada dominio de difusión se conecta a una interfaz de router diferente, cada dominio necesita propio espacio de direcciones de red.
  • El proceso de dividir un rango de direcciones en espacios de direcciones más pequeños se denomina división en subredes.
  • Los administradores de redes pueden agrupar dispositivos en subredes que se definen según la ubicación, la unidad organizativa o el tipo de dispositivo.
  • Controlar el tráfico mediante la contención del tráfico de broadcast dentro de la subred.
  • Reducir el tráfico general de la red y mejorar el rendimiento de esta.
División en subredes

División en subredes

División en subredes: Es el proceso de segmentación de una red en varios espacios de red más pequeños o subredes.

1.1. Comunicación entre subredes

  • Se necesita un router para que los dispositivos en diferentes redes y subredes puedan comunicarse.
  • Cada interfaz del router debe tener una dirección de host IPv4 que pertenezca a la red o a la subred a la cual se conecta la interfaz del router. Cada interface del router genera un dominio de broadcast.
  • Los dispositivos en una red y una subred utilizan la interfaz del router conectada a su LAN como gateway predeterminado.

2. Límites del octeto

Las redes se subdividen con más facilidad en el límite del octeto de /8 /16 o /24. También se conoce como Clases de IPv4, utiliza los límites del octeto para separar redes de hosts.

Límites del octeto

Límites del octeto

Las subredes IPv4 se crean utilizando uno o más de los bits de host como bits de red.

Esto se realiza por medio de la ampliación de la máscara de subred para que tome prestados algunos de los bits de la porción de host de la dirección a fin de crear bits de red adicionales. Cuantos más bits de host se tomen prestados, mayor será la cantidad de subredes que puedan definirse.

Ejemplo: Suponga que una empresa eligió como su dirección de red interna la dirección privada 10.0.0.0/8. Dicha dirección de red puede conectar 16 777 214 hosts en un dominio de difusión. Por supuesto, esto no es lo ideal.

Subredes-Límites del octeto

En la imagen: Subredes en límites del octeto

La empresa puede seguir dividiendo en subredes la dirección 10.0.0.0/8 en el límite del octeto de /16, tal como se muestra en la imagen. Esto le daría la capacidad de definir hasta 256 subredes (p. ej.: 10.0.0.0/16 a 10.255.0.0/16), y cada subred sería capaz de conectar 65 534 hosts. Observe cómo los primeros dos octetos identifican la porción de red de la dirección y los últimos dos corresponden a las direcciones IP del host.

2.1. División en subredes sin clase

En el ejemplo anterior se pidió prestado bits de host del prefijos de red /8 (tan común como /16 y /24). Sin embargo, las subredes pueden tomar prestados bits de cualquier posición de bit de host para crear otras máscaras, lo que permite mucha más flexibilidad.

División de una red en subredes

En la imagen: División de una red /24 en subredes

Tal como se muestra en la anterior imagen:

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

Ejemplo de división en subredes sin clase:

Ejemplo de división en subredes sin clase

Ejemplo de división en subredes sin clase

  • Fórmula para calcular subredes: 2^n (n = cantidad de bits prestados)
  • Fórmula para calcular el número de hosts: (2^n)-2 (n = cantidad de bits de hosts restantes)

3. Creación de subredes


Ejemplo: Una empresa usa el intervalo de direcciones de red privado 192.168.1.0/24 y necesita tres subredes.

Creación de subredes

Imagen 1: Creación de subredes /26

Si tomamos prestado un solo bit tendremos únicamente dos subredes (2^1), entonces, se debe tomar prestado otro bit de host, tal como se muestra en la imagen 2. Al usar la fórmula 2^n para los dos bits que se tomaron prestados, se obtienen 2^2 = 4 subredes como resultado.

Bits prestados para subredes

Imagen 2: Bits prestados para subredes. Las cuatro subredes utilizan la máscara de subred resultante /26 o 255.255.255.192.

Solamente se requieren las primeras tres subredes, ya que solo hay tres interfaces. En la imagen 3, se muestran las especificaciones de las primeras tres subredes que se usarán para cumplir con la topología de la imagen 1.

Subredes para /26

Imagen 3: Intervalos de direcciones para las redes 0,1,2

Por último, se aplica la primera dirección de host válida de cada subred a la interfaz de la red LAN del R1 respectiva.

R1(confíg)#interface gigabitethemet 0/0
R1(config—íf)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.192
R1(confíg-íf)#exlt

R1(confíg)#interface gigabitethemet 0/1
R1(confíg—íf)#ip address 192.168.1.65 255.255.255.192
R1(config—if)#exít

R1(config)#interface serial 0/0/0
R1(confíg-if)#ip address 192.168.1.129 255.255.255.192

4. División en subredes basada en necesidad de redes

Existen dos factores que se deben tener en cuenta al planificar las subredes:

  • Cantidad de subredes requeridas
  • Cantidad de direcciones de host requeridas

4.1. Ejemplo basado en requisitos de la red

Los administradores de redes deben diseñar un esquema de direccionamiento de red que admita la cantidad máxima de hosts para cada red y la cantidad de subredes. El esquema de direccionamiento debe permitir el crecimiento tanto de la cantidad de direcciones de host por subred como de la cantidad total de subredes.

Ejemplo basado en requisitos de la red

En la Imagen: Ejemplo basado en requisitos de la red. Las oficinas centrales de la empresa asignaron la dirección de red privada 172.16.0.0/22 (10 bits de host)

Lo que podemos describir de la topología:

  • La topología para las sucursales consiste en 5 segmentos LAN y 4 conexiones de interconexión de redes entre routers. Por lo tanto, se requieren 9 subredes. La subred más grande requiere 40 hosts.
  • La dirección de red 172.16.0.0/22 tiene 10 bits de host. Debido a que la subred más grande requiere 40 hosts, se debe tomar prestado un mínimo de 6 bits de host para proporcionar el direccionamiento de los 40 hosts. Esto se determina mediante la fórmula 2^6 – 2 = 62 hosts.
  • La fórmula para determinar subredes da un resultado de 16 subredes: 2^4 = 16. Dado que la interconexión de redes que se utilizó como ejemplo requiere 9 subredes, esto cumple con el requisito y permite cierto crecimiento adicional.

Por lo tanto, los primeros 4 bits de host se pueden utilizar para asignar subredes, tal como se muestra en la siguiente imagen. Cuando se piden prestados 4 bits, la nueva longitud de prefijo es /26, con la máscara de subred 255.255.255.192.

Esquema de subredes

En la imagen: Esquema de subredes

Finalmente, las subredes se pueden asignar a los segmentos LAN y a conexiones de router a router.

Subredes Segmentos LAN y conexiones router

En la imagen: Subredes para 172.16.0.0/22

5. Desperdicio de direcciones en la división en subredes

En la división en subredes tradicional vemos que se le asigna la misma cantidad de direcciones a cada subred. También nos damos cuenta que las subredes que requieren menos direcciones tienen direcciones sin utilizar (desperdiciadas). Por ejemplo, los enlaces WAN solo necesitan dos direcciones.

Aquí es donde está la importancia de la máscara de subred de longitud variable (VLSM), o subdivisión de subredes, que permite un uso más eficiente de las direcciones (evita que se desperdicien direcciones).

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