Subdivision de redes

Materiales del Instructor
Capítulo 8:
División de redes IP en
subredes
CCNA routing y switching
Introducción a redes v6.0

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 Esta presentación en PowerPoint se divide en dos partes:
 Guía de planificación para el instructor
• Información para ayudarlo a familiarizarse con el capítulo
• Ayuda a la enseñanza
 Presentación de la clase del instructor
• Diapositivas opcionales que puede utilizar en el aula
• Comienza en la diapositiva n.º 13
 Nota: Elimine la Guía de Planificación de esta presentación antes de compartirla con otras
personas.
Materiales del instructor: Guía de planificación del capítulo 8

Capítulo 8:
subredes
Guía de planificación de Introduction to Networks 6.0
(Introducción a las redes 6.0)

¿Qué actividades se relacionan con este capítulo?
Capítulo 8: Actividades
N.° de página Tipo de actividad Nombre de la actividad ¿Opcional?
8.0.1.2 Actividad de clase ¡Llámame! Opcional
8.1.2.4 Demostración en video La máscara de subred Recomendado
8.1.2.5 Demostración en video División en subredes con el número mágico Recomendado
8.1.2.8 Demostración en video Creación de dos subredes del mismo tamaño Recomendado
8.1.2.11 Demostración en video Creación de cuatro subredes del mismo tamaño Recomendado
8.1.2.12 Demostración en video Creación de ocho subredes del mismo tamaño Recomendado
8.1.3.4 Demostración en video Creación de cien subredes del mismo tamaño Recomendado
8.1.3.6 Demostración en video División en subredes a través de varios octetos Recomendado
8.1.4.4 Actividad interactiva Calcular la máscara de subred Recomendado
8.1.4.5 Actividad interactiva Determinar la cantidad de bits que se deben tomar prestados Recomendado
8.1.4.6 Práctica de laboratorio Cálculo de subredes IPv4 Opcional
La contraseña que se utiliza en las actividades de Packet Tracer de este capítulo: PT_ccna5

¿Qué actividades se relacionan con este capítulo?
Capítulo 8: Actividades (cont.)
N.° de página Tipo de actividad Nombre de la actividad ¿Opcional?
8.1.4.7 Packet Tracer Situación de división en subredes Opcional
8.1.4.8 Práctica de laboratorio
Diseño e implementación de un esquema de direccionamiento
IPv4 dividido en subredes
Recomendado
8.1.5.4 Demostración en video VLSM básica Recomendado
8.1.5.7 Demostración en video Ejemplo de VLSM Recomendado
8.1.5.8 Actividad interactiva 1 y 2 Práctica de VLSM Recomendado
8.2.1.4 Packet Tracer
Diseño e implementación de un esquema de asignación de
direcciones VLSM
Recomendado
8.2.1.5 Práctica de laboratorio
Diseño e implementación de un esquema de asignación de
direcciones VLSM
Opcional
8.3.1.4 Packet Tracer
Implementación de un esquema de asignación de
direcciones IPv6 dividido en subredes
Opcional
8.4.1.1 Actividad de clase ¿Puedes llamarme ahora? Opcional
8.4.1.2 Packet Tracer desafío de integración de habilidades Recomendado
La contraseña que se utiliza en las actividades de Packet Tracer de este capítulo: PT_ccna5

 Los estudiantes deben completar el capítulo 8 "Evaluación" después de completar el capítulo 8.
 Los cuestionarios, las prácticas de laboratorio, los Packet Tracers y otras actividades se pueden
utilizar para evaluar informalmente el progreso de los estudiantes.
Capítulo 8: Evaluación

Antes de enseñar el capítulo 8, el instructor debe:
 Completar el capítulo 8: "Evaluación".
 Los objetivos de este capítulo son:
• Explicar la forma en que la división en subredes segmenta una red para permitir una mejor comunicación.
• Explicar la forma en que se calculan las subredes IPv4 para un prefijo /24.
• Explicar la forma en que se calculan las subredes IPv4 para los prefijos /16 y /8.
• Implementar un esquema de asignación de direcciones IPv4 de acuerdo con un conjunto de requerimientos para la
división en subredes.
• Explicar la forma en que se crea un esquema de asignación de direcciones flexible con una máscara de subred de
longitud variable (VLSM).
• Implementar un esquema de asignación de direcciones VLSM.
• Explicar la forma en la que se implementa la asignación de direcciones IPv6 en una red comercial.
Capítulo 8: Prácticas recomendadas

 Asegúrese de que los estudiantes estén familiarizados con las notaciones binaria y hexadecimal
antes de comenzar este capítulo.
 Indique a los estudiantes que se dirijan al juego binario que se encuentra en esta URL para probar
sus aptitudes en la conversión de notación binaria a decimal
https://learningnetwork.cisco.com/docs/DOC-1803
 Explique la importancia de diseñar, implementar y administrar un plan de asignación de
direcciones IP eficaz de modo que las redes puedan funcionar de manera efectiva y eficiente.
 Explique la estructura jerárquica de una dirección IP mediante analogías (por ejemplo: la dirección
postal y los números de teléfono).
 Señale que en IPv6 la división en subredes se realiza para crear un diseño de asignación de
direcciones lógico y jerárquico, y no para conservar direcciones.
 Demuestre cómo calcular subredes y hosts con el atajo del Número mágico (consulte el vídeo
8.1.2.5).
Capítulo 8: prácticas recomendadas (continuación)

 Aliente a los estudiantes para que busquen patrones y encuentren atajos para dividir en subredes.
 Proporcione los escenarios de práctica para que los estudiantes usen la fórmula 2^n (n = cantidad
de bits prestados) para calcular subredes.
 Se necesita la fórmula 2^n-2 para calcular la cantidad de direcciones que se pueden utilizar.
 Recuerde a los estudiantes que la primera y la última dirección de cada subred no se pueden
utilizar como direcciones de host. La primera es la ID de la red y la última es la de difusión
correspondiente a la subred.
 Se pueden resolver problemas de práctica en el “IP Addressing and Subnetting Workbook, by Robb
Jones” (“Cuadernillo de asignación de direcciones IP y división en subredes, de Robb Jones”) (las
versiones para estudiantes e instructores se encuentran disponibles en formato PDF).
 Además de resolver problemas teóricos de la división en subredes, los estudiantes deben realizar
las prácticas de laboratorio que requieren no solo diseñar y calcular esquemas de
direccionamiento, sino también aplicar direcciones a los dispositivos presentes en una red.
Capítulo 8: Prácticas recomendadas (cont.)

 Demuestre que se desperdician direcciones en la división en subredes tradicional por el uso de
una máscara de subred para toda la red.
 Demuestre cómo conservar direcciones mediante VLSM. Use una máscara de subred de longitud
variable (VLSM) para resolver el problema de direcciones desperdiciadas en las conexiones WAN.
VLSM es sinónimo de subdividir una subred para crear subredes con diferentes cantidades de
host.
Capítulo 8: prácticas recomendadas (continuación)

 Para obtener ayuda adicional sobre las estrategias de enseñanza, incluidos los planes de lección,
las analogías para los conceptos difíciles y los temas de debate, visite la Comunidad CCNA en
https://www.netacad.com/group/communities/community-home.
 Prácticas recomendadas de todo el mundo para enseñar CCNA routing y switching.
https://www.netacad.com/group/communities/ccna
 Si tiene planes o recursos de lección que desee compartir, súbalos a la Comunidad CCNA, a fin de
ayudar a otros instructores.
 Los estudiantes pueden inscribirse en Introducción a Packet Tracer (autodidacta).
Capítulo 8: Ayuda adicional

Capítulo 8:
subredes
CCNA routing y switching
Introducción a redes v6.0

 8.1 División de una red IPv4 en subredes
• Implementar un esquema de direccionamiento IPv4 para permitir una conectividad completa en una
red de pequeña o mediana empresa.
• Explicar la forma en que la división en subredes segmenta una red para permitir una mejor comunicación.
• Explicar la forma en que se calculan las subredes IPv4 para un prefijo /24.
• Explicar la forma en que se calculan las subredes IPv4 para los prefijos /16 y /8.
• Implementar un esquema de asignación de direcciones IPv4 de acuerdo con un conjunto de requerimientos para la
división en subredes.
• Explicar la forma en que se crea un esquema de asignación de direcciones flexible con una máscara de subred de
longitud variable (VLSM).
 8.2 Esquemas de asignación de direcciones
• Dado uconjunto de requisitos, implementar un esquema de direccionamiento VLSM para proporcionar
conectividad a usuarios finales en una red pequeña o mediana.
• Implementar n un esquema de asignación de direcciones VLSM.
Capítulo 8: Secciones y objetivos

 8.3 Esquemas de direcciones
• Explicar las consideraciones de diseño para implementar IPv6 en una red comercial.
• Explicar la forma en la que se implementa la asignación de direcciones IPv6 en una red comercial.
Capítulo 8: Secciones y objetivos (continuación)

8.1 División de una red IPv4
en subredes

 Los dispositivos utilizan las difusiones en una LAN Ethernet para localizar lo siguiente:
• Otros dispositivos: protocolo de resolución de direcciones (ARP), que envía difusiones de capa 2 a
una dirección IPv4 conocida en la red local para detectar la dirección MAC asociada.
• Servicios: protocolo de configuración dinámica de host (DHCP), que envía difusiones en la red local
para localizar un servidor DHCP.
 Los switches propagan las difusiones por todas las interfaces, salvo por aquella en la cual se
recibieron.
Segmentación de la red
Dominios de difusión

 Los hosts pueden generar difusiones excesivas y afectar negativamente a la red.
• Operaciones de red lentas a causa de la cantidad significativa de tráfico que se puede generar.
• Operaciones de dispositivos lentas debido a que un dispositivo debe aceptar y procesar cada paquete
de difusión.
 Solución: reducir el tamaño de la red para crear dominios de difusión más pequeños. Cada uno de
estos espacios de red más pequeños se denomina subred.
Problemas con los dominios de difusión grandes
Difusión en la
LAN 1
contenida en
la subred 1
Difusión en la
LAN 2
contenida en
la subred 1
Un solo
dominio de
difusión

 Disminuye el tráfico de red general y mejora su desempeño.
 Le permite a un administrador implementar políticas de seguridad; por ejemplo, qué subredes están habilitadas para
comunicarse entre sí y cuáles no lo están.
Motivos para dividir en subredes
División en subredes por ubicación
Comunicación entre
Redes
División en redes por tipo
de dispositivo

División de una red IPv4
Límites del octeto
 La longitud de prefijo y la máscara de subred son modos diferentes de identificar la porción de red
de una dirección.
 Para crear subredes, se piden prestado bits de host para los bits de red.
 Cuantos más bits de host se tomen prestados, mayor será la cantidad de subredes que puedan
definirse.
Las redes se
subdividen
en subredes
con mayor
facilidad en
el límite del
octeto de /8
/16 y /24.

División en subredes en el límite del octeto
 Red de división en subredes 10.x.0.0/16
 Definición de hasta 256 subredes; cada subred es capaz de conectar 65 534 hosts.
 Los primeros dos octetos identifican la porción de red, mientras que los últimos dos octetos corresponden a las
direcciones IP del host.

División en subredes en el límite del octeto (continuación)
 División de la red 10.x.0/24 en subredes
 Definición de hasta 65 536 subredes; cada una es capaz de conectar 254 hosts.
 El límite /24 es muy popular en las subredes debido a la cantidad de hosts.

División en subredes sin clase
Las subredes pueden tomar prestados bits de cualquier posición de bit de host para crear otras máscaras.
División de una red /24 en subredes

Demostración en vídeo: La máscara de subred
División en subredes en el sistema binario
 Operación AND
• Conversión de la dirección IP y de la máscara de subred en binario (alineación vertical como un problema de suma).
• AND lógico (1 más 1 = 1, todas las otras combinaciones = 0).
• El resultado es la dirección de red para la dirección IP original.
 División en subredes con clase
• Clase A /8 255.0.0.0
• Clase B /16 255.255.0.0
• Clase C /24 255.255.255.0

Demostración en video: La máscara de subred (continuación)

Demostración en video: División en subredes con el número mágico
 Técnica de número mágico utilizada para calcular subredes.
 El número mágico es simplemente el valor de posición del último uno en la máscara de subred.
 /25 11111111.11111111.11111111.10000000 número mágico = 128
 /26 11111111.11111111.11111111.11000000 número mágico = 64
 /27 11111111.11111111.11111111.11100000 número mágico = 32

Demostración en vídeo: División en subredes con el número mágico (continuación)

Ejemplo de división en subredes sin clase

Creación de dos subredes
 Topología de división en subredes /25

Demostración en vídeo: Creación de dos subredes del mismo tamaño (/25)
Crear dos subredes de igual tamaño a partir de 192.168.1.0/24
 Máscara de subred: 11111111.11111111.11111111.10000000
 Número mágico = 128
 192.168.1.0 /25 (desde 0)
 192.168.1.128 /25 (agregar 128)

Fórmula para calcular la
cantidad de subredes
Fórmulas de división en subredes
División de una red /24 en subredes

Fórmula para calcular el
número de hosts
Fórmulas de división en subredes (continuación)
Cálculo de la cantidad de hosts

Creación de cuatro subredes

Creación de cuatro subredes (continuación)

Demostración en video: Creación de cuatro subredes del mismo tamaño (/26)
Crear cuatro subredes de igual tamaño a partir de 192.168.1.0/24
 Máscara de subred en valores binarios: 11111111.11111111.11111111.11000000
 2^2 = 4 subredes
 192.168.1.0 /26
 192.168.1.64 /26
 192.168.1.128 /26
 192.168.1.192 /26

Demostración en video: Creación de ocho subredes del mismo tamaño (/27)
Crear ocho subredes de igual tamaño a partir de 192.168.1.0/24
 Tomar prestados 3 bits: 11111111.11111111.11111111.11100000
 192.168.1.0 /27 (desde 0)
 192.168.1.32 /27 (agregar 32 a la red anterior)
 192.168.1.64 /27 (agregar 32)
 192.168.1.96 /27 (agregar 32)
 192.168.1.128 /27 (agregar 32)
 192.168.1.160 /27 (agregar 32)
 192.168.1.192 /27 (agregar 32)
 192.168.1.224 /27 (agregar 32)

División en subredes con prefijos /16 y /8
Creación de subredes con un prefijo /16

Creación de 100 subredes con un prefijo /16

Cálculo de hosts

 Una red empresarial requiere 100 subredes de igual
tamaño a partir de 172.16.0.0/16.
• Máscara de subred nueva
• 11111111.11111111.11111110.00000000
• 2^7 = 128 subredes
• 2^9 = 512 hosts por subred
• Número mágico = 2
• 172.16.0.0 /23
• 172.16.2.0 /23
• 172.16.4.0 /23
• 172.16.6.0 /23
• …
• 172.16.254.0 /23
Demostración en video: Creación de 100 subredes del mismo tamaño

Creación de 1000 subredes con una red /8

Creación de 1000 subredes con una red /8 (continuación)

Demostración en video: División en subredes a través de varios octetos
Nuevo desafío: Crear más de
300 subredes de igual tamaño
de 20 000 hosts cada una a
partir de 10.0.0.0/8

División en subredes para cumplir con los requisitos
División en subredes basada en necesidad de hosts

División en subredes basada en necesidad de redes
Dispositivos host
utilizados por los
empleados del
Departamento de
ingeniería en una
red y de la
Administración en
otra red.

Ejemplo basado en requisitos de la red

Ejemplo basado en requisitos de la red (continuación)

Práctica de laboratorio: Cálculo de subredes IPv4

Packet Tracer: Situación de división en subredes

Práctica de laboratorio: Diseño e implementación de un esquema de direccionamiento
IPv4 dividido en subredes

Beneficios de una máscara de subred de longitud variable
Desperdicio de direcciones en la división en subredes tradicional

Máscaras de subred de longitud variable (VLSM)
Tradicional Subredes de distintos tamaños

VLSM básica
División básica en subredes

Demostración en video: VLSM Básica
 VLSM básica
• Las subredes no deben tener igual tamaño, en la
medida que los intervalos de direcciones no se
superpongan.
• Cuando se crean subredes, es más fácil trabajar de
mayor a menor.

VLSM en la práctica

Gráfico de VLSM

Demostración en video: Ejemplo de VLSM
 Dada la red 172.16.0.0 /23,
se crean las subredes:
• 1 red para 200 hosts - 256
• 4 redes punto a punto para 2
hosts cada una – 4x4 = 16
/23 = 2^9 hosts = 512
256+128+64+32+16+16 = 512 hosts necesarios
Intervalo de dirección 172.16.0.0 – 172.16.1.255
172.16.1.248 /30 (4)
172.16.1.252 /30 (4)

8.2 Esquemas de asignación de
direcciones

Diseño estructurado
Planificación de direcciones de red

Planificación del direccionamiento de la red
 Cada host dentro de una interconexión de
redes debe tener una dirección exclusiva.
 Necesita una planificación y documentación
adecuadas.
 Debe proporcionar y controlar el acceso a
los servidores de hosts internos y externos.
 La dirección de capa 3 ESTÁTICA asignada
a un servidor puede utilizarse para controlar
el acceso a ese servidor.
 Supervisar la seguridad y el rendimiento de
los hosts significa que se examina el tráfico
de red para las direcciones IP de origen
que generan o reciben paquetes excesivos.

 Dispositivos que necesitan direcciones:
• Clientes de usuarios finales
• Puede configurarse para que DHCP ahorre
tiempo y evite errores manuales.
• Un cambio en el esquema de división en
subredes requiere la reconfiguración del
servidor DHCP. Los clientes IPv6 utilizan
DHCPv6/SLAAC.
• Servidores
• Configurados con direcciones estáticas.
• Las direcciones privadas se traducen en
direcciones públicas si son accesibles desde
Internet.
• Dispositivos intermediarios
• Configurados con direcciones estáticas para
la administración remota.
• Gateway
• Interfaz de router utilizada para salir de la red.
Asignación de direcciones a dispositivos

Packet Tracer: Diseño e implementación de un esquema de direccionamiento
de VLSM

Práctica de laboratorio: Diseño e implementación de un esquema de direccionamiento
de VLSM

8.3 Consideraciones de diseño
para IPv6

División de una red IPv6 en subredes
Dirección de unidifusión global IPv6
Estructura
 En la división en subredes IPv6, la
conservación del espacio de direcciones
no es un problema que considerar.
 La división en subredes IPv6 tiene que
ver con la creación de una jerarquía de
direccionamiento basada en la cantidad
de subredes necesarias.
 La dirección link-local IPv6 nunca se
divide en subredes.
 La dirección de unidifusión global IPv6 se
puede dividir en subredes.
 La dirección de unidifusión global IPv6
consta, en general, de un prefijo de
routing global /48, una ID de subred de
16 bits y una ID de interfaz de 64 bits.

División en subredes mediante la ID de subred

Asignación de subred IPv6

Packet Tracer: Implementación de un esquema de direccionamiento IPv6 dividido en
subredes

8.4 Resumen del capítulo

Conclusión:
Packet Tracer: Desafío de integración de habilidades

 Implementar un esquema de direccionamiento IPv4 para permitir una conectividad completa en
una red de pequeña o mediana empresa.
 Dado un conjunto de requisitos, implementar un esquema de direccionamiento VLSM para
proporcionar conectividad a usuarios finales en una red pequeña o mediana.
 Explicar las consideraciones de diseño para implementar IPv6 en una red comercial.
Conclusión
Capítulo 8: División de redes IP en subredes

Sección 8.1– 8.3
Nuevos términos y comandos
• límite del octeto
• Máscara de subred de longitud
variable (VLSM)

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