DEFINICION
En redes de computadoras, una subred es un rango de
direcciones lógicas. Cuando una red de computadoras se vuelve muy grande,
conviene dividirla en subredes, por los siguientes motivos:
Reducir el tamaño de los dominios de broadcast.
Hacer la red más manejable, administrativamente. Entre
otros, se puede controlar el tráfico entre diferentes subredes mediante ACLs.
Existen diversas técnicas para conectar diferentes
subredes entre sí. Se pueden conectar: a nivel físico (capa 1 OSI) mediante
repetidores o concentradores (hubs), a nivel de enlace (capa 2 OSI) mediante
puentes o conmutadores (switches), a nivel de red (capa 3 OSI) mediante
routers, a nivel de transporte (capa 4 OSI), aplicación (capa 7 OSI) mediante
pasarelas.
También se pueden emplear técnicas de encapsulación
(tunneling).
En el caso más simple, se puede dividir una red en
subredes de tamaño fijo (todas las subredes tienen el mismo tamaño). Sin
embargo, por la escasez de direcciones IP, hoy en día frecuentemente se usan
subredes de tamaño variable.
MÁSCARA DE SUBRED
La máscara de
subred o subneting señala qué bytes (o qué porción) de su dirección es el
identificador de la red. La máscara consiste en una secuencia de unos seguidos
de una secuencia de ceros con el mismo tamaño que una dirección IP (32 bits, o
lo que es lo mismo 4 bytes), por ejemplo, una máscara de 20 bits se escribiría
255.255.240.0, es decir como una dirección IP con 20 bits en 1 seguidos por 12
bits en 0, pero para facilitar su lectura se escribe separando bloques de 8
bits (1 byte) con puntos y escribiéndolos en decimal. La máscara determina
todos los parámetros de una subred: dirección de red, dirección de difusión
(broadcast) y direcciones asignables a nodos de red (hosts).
Los routers
constituyen los límites entre las subredes. La comunicación desde y hasta otras
subredes es hecha mediante un puerto específico de un router específico, por lo
menos momentáneamente.
Una subred
típica es una red física hecha con un router, por ejemplo: una Red Ethernet o
una “red de área local virtual” (Virtual Local Area Network, VLAN). Sin
embargo, las subredes permiten a la red ser dividida lógicamente a pesar del
diseño físico de la misma, por cuanto 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 e ID de subred. En IPv4, las
subredes deben ser identificadas por la base de la dirección y una máscara de
subred.
Las subredes
simplifican el enrutamiento, ya que cada subred típicamente es representada como
una fila en las tablas de ruteo en cada router conectado. Las subredes fueron
utilizadas antes de la introducción de las direcciones IPv4, para permitir a
una red grande tener un número importante de redes más pequeñas dentro,
controladas por varios routers. Las subredes permiten el enrutamiento entre
dominios sin clases (CIDR). Para que las computadoras puedan comunicarse con
una red, es necesario contar con números IP propios, pero si tenemos dos o más
redes, es fácil dividir una dirección IP entre todos los hosts de la red. De
esta forma se pueden partir redes grandes en redes más pequeñas.
Es necesario
para el funcionamiento de una subred calcular los bits de una IP y quitarle los
bits de host, y agregárselos a los bits de network mediante el uso de una
operación lógica.
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 direcciones diferentes (la primera y la última
dirección están reservadas, 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 en 8 subredes, con lo cual, la máscara de subred tiene
que recorrer tres bits más, 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 en decimal punteado,
255.255.255.224. Cada subred tendrá {\displaystyle (2^{5})=32} {\displaystyle
(2^{5})=32} direcciones posibles; pero solo tendrá {\displaystyle
(2^{5})-2=32-2=30} {\displaystyle (2^{5})-2=32-2=30} direcciones asignables a
los hosts puesto que la primera dirección (con todos los bits de host a 0)
identifica a subred y la última dirección de cada subred (todos los bits de
host a 1) se reserva para el broadcast.
Para calcular
el total de subredes se debe realizar {\displaystyle (2^{3})=8} {\displaystyle
(2^{3})=8}, ya que hemos tomado 3 bits prestados a la dirección de host. 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.
DIRECCIONES
RESERVADAS
Dentro de cada
subred (como también en la red original, sin subdivisión) no se puede asignar
la primera y la última dirección a ningún host. La primera dirección de la
subred se utiliza como dirección de la subred, mientras que la última está
reservada para dominios de difusión (broadcast) locales (dentro de la subred).
Norma RFC 950 1
(en desuso): no se puede utilizar la primera y la última subred. Actualmente no
se utiliza por la escasez de direcciones IP.
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