VLSM: Máscaras de Subred de Longitud Variable

1. Vídeo – Aspectos Básicos de VLSM

Como se mencionó en el tema anterior, las direcciones públicas y privadas afectan la forma en que se subredizaría su red. También hay otros problemas que afectan los esquemas de subredes. Un esquema de subred estándar /16 crea subredes que tienen el mismo número de hosts. No todas las subredes que cree necesitarán tantos hosts, dejando muchas direcciones IPv4 sin usar. Quizás necesites una subred que contenga muchos más hosts. Esta es la razón por la cual se desarrolló la máscara de subred de longitud variable (VLSM).

Haz clic en Reproducir para ver una demostración de las técnicas de VLSM básicas.

2. Vídeo: Ejemplo de VLSM

Haz clic en Reproducir para ver una demostración de la división en subredes VLSM.

3. Conservación de Direcciones IPv4

Debido al agotamiento del espacio público de direcciones IPv4, aprovechar al máximo las direcciones de host disponibles es una preocupación principal al dividir en subredes las redes IPv4.

Mediante el uso de subredes tradicionales, se asigna el mismo número de direcciones para cada subred. Si todas las subredes tienen los mismos requisitos para la cantidad de hosts, o si la conservación del espacio de direcciones IPv4 no es un problema, estos bloques de direcciones de tamaño fijo serían eficientes. Normalmente, con direcciones IPv4 públicas, ese no es el caso.

Por ejemplo, la topología que se muestra en la imagen requiere siete subredes, una para cada una de las cuatro LAN y una para cada una de las tres conexiones entre los routers.

Usando la división en subredes tradicional con la dirección dada de 192.168.20.0/24, se pueden tomar prestados tres bits de la parte del host en el último octeto para cumplir con el requisito de subred de siete subredes. Como se muestra en la imagen, tomar prestados 3 bits crea 8 subredes y deja 5 bits de host con 30 hosts utilizables por subred. Este esquema crea las subredes necesarias y cumple con los requisitos de host de la LAN más grande.

Esquema básico de subred

Estas siete subredes podrían asignarse a las redes LAN y WAN, como se muestra en la imagen.

Aunque esta división en subredes tradicional satisface las necesidades de la LAN más grande y divide el espacio de direcciones en un número adecuado de subredes, resulta en un desperdicio significativo de direcciones no utilizadas.

Por ejemplo, solo se necesitan dos direcciones en cada subred para los tres enlaces WAN. Debido a que cada subred tiene 30 direcciones utilizables, hay 28 direcciones no utilizadas en cada una de estas subredes. Como se muestra en la imagen, esto da como resultado 84 direcciones no utilizadas (28×3).

Direcciones no utilizadas en subredes WAN

El gráfico muestra las direcciones no utilizadas de cuatro subredes WAN utilizando una máscara de subred /27. Los cuatro octetos se muestran en binario seguido del formato decimal con puntos para la subred. Los primeros 24 bits están resaltados en gris (parte de la red), los siguientes tres bits están resaltados en azul, y los últimos cinco bits son los bits de host restantes resaltados en púrpura.

• La subred 4 es 11000000.10101000.00010100.10000000 = 192.168.20.128/27.
• La subred 5 es 11000000.10101000.00010100.10100000 = 192.168.20.160/27.
• La subred 6 es 11000000.10101000.00010100.11000000 = 192.168.20.192/27.
• Tener 5 bits para hosts da como resultado 2 a la potencia de 5 – 2 = 30 direcciones IP de host por subred. 30 – 2 = 28; cada subred WAN desperdicia 28 direcciones. 28 x 3 = 84; 84 direcciones no se utilizan.

Además, esto limita el crecimiento futuro al reducir el número total de subredes disponibles. Este uso ineficiente de direcciones es característico de las subredes tradicionales. La aplicación de un esquema de subredes tradicional a este escenario no es muy eficiente y es un desperdicio.

La máscara de subred de longitud variable (VLSM) se desarrolló para evitar el desperdicio de direcciones al permitirnos subred una subred.

4. VLSM

En todos los ejemplos de subredes anteriores, se aplicó la misma máscara de subred para todas las subredes. Esto significa que cada subred tiene el mismo número de direcciones de host disponibles. Como se ilustra en el lado izquierdo de la imagen, las subredes tradicionales crean subredes de igual tamaño. Cada subred en un esquema tradicional usa la misma máscara de subred. Como se muestra en el lado derecho de la imagen, VLSM permite que un espacio de red se divida en partes desiguales. Con VLSM, la máscara de subred variará dependiendo de cuántos bits se hayan prestado para una subred particular, por lo tanto, la parte “variable” del VLSM.

VLSM solo está dividiendo en subredes una subred. La misma topología utilizada anteriormente se muestra en la imagen. Nuevamente, utilizaremos la red 192.168.20.0/24 y la subred para siete subredes, una para cada una de las cuatro LAN y una para cada una de las tres conexiones entre los routers.

La imagen muestra cómo la red 192.168.20.0/24 se dividió en ocho subredes del mismo tamaño con 30 direcciones de host utilizables por subred. Se usan cuatro subredes para las LAN y tres subredes para las conexiones entre los routers.

Esquema Básico de Subredes

Sin embargo, las conexiones entre los routers requieren solo dos direcciones de host por subred (una dirección de host para cada interfaz de Router). Actualmente, todas las subredes tienen 30 direcciones de host utilizables por subred. Para evitar desperdiciar 28 direcciones por subred, VLSM puede usarse para crear subredes más pequeñas para las conexiones entre routers.

Para crear subredes más pequeñas para los enlaces entre routers, se dividirá una de las subredes. En este ejemplo, la última subred, 192.168.20.224/27, se subdividirá aún más. La imagen muestra que la última subred se ha dividido en subredes utilizando la máscara de subred 255.255.255.252 o /30.

Esquema de subredes de VLSM

¿Por qué /30? Recuerda que cuando se conoce el número de direcciones de host necesarias, se puede usar la fórmula 2^n – 2 (donde n es igual al número de bits de host restantes). Para proporcionar dos direcciones utilizables, se deben dejar dos bits de host en la parte del host.

Debido a que hay cinco bits de host en el espacio de direcciones subred 192.168.20.224/27, se pueden tomar prestados tres bits más, dejando dos bits en la porción de host. Los cálculos en este punto son exactamente los mismos que los utilizados para las subredes tradicionales. Se prestan los bits y se determinan los rangos de subred. La imagen muestra cómo las cuatro subredes /27 se han asignado a las LAN y tres de las subredes /30 se han asignado a los enlaces entre routers.

Este esquema de subredes VLSM reduce el número de direcciones por subred a un tamaño apropiado para las redes que requieren menos subredes. La subred subred 7 para enlaces entre routers permite que las subredes 4, 5 y 6 estén disponibles para redes futuras, así como cinco subredes adicionales disponibles para conexiones entre routers.

5. Asignación de Dirección de Topología VLSM

Usando las subredes VLSM, las redes LAN y entre routers se pueden abordar sin desperdicio innecesario.

La imagen muestra las asignaciones de direcciones de red y las direcciones IPv4 asignadas a cada interfaz de Router.

Usando un esquema de direccionamiento común, la primera dirección IPv4 del host para cada subred se asigna a la interfaz LAN del Router. Los hosts en cada subred tendrán una dirección IPv4 de host del rango de direcciones de host para esa subred y una máscara adecuada. Los hosts utilizarán la dirección de la interfaz LAN del Router adjunto como la dirección de puerta de enlace predeterminada.

La tabla muestra las direcciones de red y el rango de direcciones de host para cada red. La dirección de puerta de enlace predeterminada se muestra para las cuatro LAN.

–	Dirección de red	Rango de direcciones de host	Dirección de puerta de enlace predeterminada
Edificio A	192.168.20.0/27	192.168.20.1/27 a 192.168.20.30/27	192.168.20.1/27
Edificio B	192.168.20.32/27	192.168.20.33/27 a 192.168.20.62/27	192.168.20.33/27
Edificio C	192.168.20.64/27	192.168.20.65/27 a 192.168.20.94/27	192.168.20.65/27
Edificio d	192.168.20.96/27	192.168.20.97/27 a 192.168.20.126/27	192.168.20.97/27
R1-R2	192.168.20.224/30	192.168.20.225/30 a 192.168.20.226/30
R2-R3	192.168.20.228/30	192.168.20.229/30 a 192.168.20.230/30
R3-R4	192.168.20.232/30	192.168.20.233/30 a 192.168.20.234/30

¡Listo! Sigue visitando nuestro blog de curso de redes, dale Me Gusta a nuestra fanpage; y encontrarás más herramientas y conceptos que te convertirán en todo un profesional de redes.