Cálculo de subredes

Subdividir consiste en partir el espacio de direcciones de una red en varias redes menores. La técnica es siempre la misma: se le quitan bits a la parte de host y se le dan a la parte de red, es decir, se alarga el prefijo. Cada bit que se toma prestado duplica el número de subredes y parte por la mitad el número de equipos que cabe en cada una.

Se hace por dos motivos, y los dos se preguntan. El primero es aprovechar el espacio: dar una red de 254 direcciones a un enlace entre dos routers es tirar 252. El segundo es organizativo: cada subred es un dominio de difusión propio, así que separar por subredes limita el tráfico de difusión y permite tratar cada zona por separado.

Nunca se cuentan los equipos que caben: se cuentan los bits que hacen falta. Para 100 equipos no valen 6 bits, porque 62 se queda corto; hacen falta 7, que dan 126.

Este es el ejercicio más repetido: dan una dirección con su prefijo y piden la dirección de red, la de difusión, el rango de equipos y cuántos caben. Se resuelve sin escribir binario si se usa el tamaño de bloque.

Enunciado: dada la dirección 172.20.141.37/22, hallar su red, su difusión, su rango útil y su número de equipos.

1. 1Se escribe la máscara. Un /22 son 22 unos: 8 más 8 más 6. El tercer octeto vale 11111100, o sea 252, así que la máscara es 255.255.252.0.
2. 2Se busca el octeto donde está la frontera. Aquí es el tercero, porque es el que no vale ni 255 ni 0.
3. 3Se calcula el tamaño de bloque: 256 menos 252, igual a 4. Las redes de este tamaño van de 4 en 4 en el tercer octeto: 0, 4, 8, ..., 136, 140, 144.
4. 4Se busca el múltiplo de 4 que no pasa de 141. Es 140, porque 141 dividido entre 4 da 35 y sobra 1, y 35 por 4 son 140. La dirección de red es 172.20.140.0.
5. 5La difusión es la dirección anterior a la red siguiente. La siguiente red es 172.20.144.0, así que la difusión es 172.20.143.255.
6. 6El rango útil va de la primera a la última entre esas dos: de 172.20.140.1 a 172.20.143.254.
7. 7El número de equipos son los bits de host, 32 menos 22 igual a 10: 2 elevado a 10 menos 2, es decir 1.022.

Tamaño de bloque igual a 256 menos el valor del octeto de la máscara. Las redes empiezan siempre en un múltiplo de ese bloque.

Al repartir una red en subredes hay dos maneras de hacerlo. Con máscara fija, FLSM, todas las subredes salen del mismo tamaño. Con máscara variable, VLSM, cada subred lleva la máscara que necesita, así que unas son grandes y otras diminutas.

Un ejemplo de FLSM: la red 10.20.30.0/24 partida en cuatro trozos iguales. Cuatro son 2 elevado a 2, así que se toman 2 bits y el prefijo pasa a /26. Salen 10.20.30.0/26, 10.20.30.64/26, 10.20.30.128/26 y 10.20.30.192/26, con 62 equipos cada una.

El problema aparece en cuanto las necesidades son distintas. Si una de esas cuatro zonas tiene 100 equipos, ya no cabe en un /26; y si otra es un enlace punto a punto entre dos routers, se le están regalando 60 direcciones que no va a usar nunca. Para eso está VLSM.

El método tiene tres pasos: ordenar las redes de mayor a menor número de equipos, calcular para cada una los bits de host que necesita sin olvidar la dirección de red y la de difusión, y asignarlas por orden empezando por el principio del bloque, de modo que los bits de la derecha queden para los equipos y los que sobran sirvan de subred.

Enunciado: repartir la red 10.20.30.0/24 entre cuatro redes que necesitan 100, 50, 20 y 2 equipos.

1. 1Se ordenan de mayor a menor: 100, 50, 20 y 2.
2. 2Para 100 equipos hacen falta 7 bits, porque con 6 solo caben 62 y con 7 caben 126. Quedan 32 menos 7, es decir /25.
3. 3Para 50 equipos bastan 6 bits, que dan 62 útiles: /26.
4. 4Para 20 equipos bastan 5 bits, que dan 30 útiles: /27.
5. 5Para 2 equipos bastan 2 bits, que dan exactamente 2 útiles: /30, que es la máscara clásica de un enlace entre dos routers.
6. 6Se asignan por orden, cada una a continuación de la anterior.

Quedan libres de la 10.20.30.228 a la 10.20.30.255, es decir 28 direcciones para crecer. Con máscara fija habría hecho falta un /25 para todas, y no habrían cabido más que dos redes de las cuatro.

Siempre de mayor a menor. Si se empieza por las pequeñas, las grandes ya no encuentran un bloque alineado donde entrar.

Junto a la máscara de subred existe otra escritura, la máscara comodín o wildcard, que se usa en los routers para señalar conjuntos de equipos, sobre todo al escribir listas de control de acceso. Es la inversa de la máscara de subred: los bits que hay que hacer coincidir van a 0 y los que dan igual van a 1.

Se obtiene restando cada octeto de la máscara a 255. Su ventaja frente a la máscara normal es que no está obligada a llevar los unos seguidos, así que permite describir conjuntos que una máscara de subred no podría expresar.