El documento habla sobre subredes y cómo se utilizan máscaras de subred para dividir una red grande en subredes más pequeñas. Esto ayuda a evitar congestión cuando hay muchos nodos en una red. Las máscaras de subred indican cuántos bits de la dirección IP se usan para la red y cuántos para los hosts. Dividir una red en subredes permite administrarla de manera más eficiente y asignar direcciones IP de manera óptima.

1. Jason J. Bermúdez

2. SUBREDES
Las subredes es la obtención de la división de
una red, basadas en el uso de la mascara de
sub-red. Esta división se hace usualmente
cuando el numero de nodos de la red va en
aumento, buscando evitar el congestionamiento
por ende las colisiones de datos y transmisiones
de broadcast, esto se hace mediante el uso de
switches. Estas nuevas subredes trabajaran de
forma individual como si fuesen redes
independientes ya sea para la recepción y
remisión de datos, limitando las peticiones de
broadcast que la atraviesan

3. Orígenes Principales
En 1985 se define el concepto de subred, o división de un
número de red Clase A, B o C, en partes más pequeñas.
Dicho concepto es introducido para subsanar algunos de los
problemas que estaban empezando a producirse con la
clasificación del direccionamiento de dos niveles jerárquicos.
 Las tablas de enrutamiento de Internet estaban
empezando a crecer.
 Los administradores locales necesitaban solicitar otro
número de red de Internet antes de que una nueva red se
pudiese instalar en su empresa.
Ambos problemas fueron abordados añadiendo otro nivel de
jerarquía, creándose una jerarquía a tres niveles en la
estructura del direccionamiento IP. La idea consistió en
dividir la parte dedicada al número de host en dos partes: el
número de subred y el número de host en esa subred.

4.  Jerarquía a dos Niveles
 Jerarquía a tres Niveles

5. Direcciones IP
La idea principal de las direcciones IP era que cada <parte de red>
identificara exactamente una red física. Pero resulto que esta meta
tenia unos cuantos defectos. Por ejemplo, un red implementada en
una universidad que tiene muchas redes internas decide conectarse a
INternet. Para cada red, sin importar cuan pequeña, se necesita una
dirección Clase C, por lo menos. Aun peor, para cada red con mas de
255 hosts se necesitaría una dirección Clase B. Esto representa un
gran desperdicio de direcciones, e ineficiencia en la asignación de
direcciones IP, sin contar los altos costos.
Peor aun, en dado caso que se llegaran muchas de las direcciones IP
en una red Clase B, esto representa un aumento en el tiempo de envío
de paquetes ya que la tabla de re direccionamiento de los routers
aumentaría notablemente, y la búsqueda del destino en esta tabla
tomaría mucho tiempo. A medida que se agregan hosts se hace mas
grande la tabla de direccionamiento(routing table), lo que trae como
consecuencia un aumento en los costos de los routers y una
degradación en el performance del router.

8. MÁSCARAS DE RED
 De hecho la máscara sirve básicamente para saber
cuantos bits de la dirección IP estan siendo
utilizados para definir la red, y cuantos los host, esto
da como consecuencia que se puede saber a que
subred pertenece una dirección IP, cual es el rango
de direcciones válidas, cual es el “número” de la red
(la primer dirección), y cual la dirección de broadcast
(la última). Es común considerar mal el concepto de
la primer dirección, ya que a veces se olvida que en
IP el cero si cuenta.
 Utilizar las máscaras para dividir subredes es un
método fabuloso para organizar una red, hacer un
cuidadoso plan de direccionamiento asegura el
correcto uso de los recursos.

9. Clases de Subredes
Es importante saber que las dirección IP están clasificadas acorde a un nivel por
clase, siendo así que existen cinco clases de direcciones IP.
Las direcciones IP son globalmente únicas, y tienen una estructura jerárquica de la forma
<parte de red> + <parte de host>. Tienen una notación de la siguiente manera:
 Clase A: Permite alrededor de 16,000,000 hosts conectados a la red. Este tipo de
direcciones son poco comunes, y se agotaron, ya que debido a sus características
solo existían unas pocas miles de este tipo de direcciones.
 Clase B: Permite alrededor de 65,000 hosts conectados a la red. Lamentablemente
este tipo de direcciones ya no se ofrecen, y son sumamente costosas, por las
comodidades que brinda (amplia gama de direcciones IP), pero representan un gran
desperdicio de direcciones, ya que muy pocas redes Clase B llegan a conectar 65,000
hosts, un ejemplo es la red de la Universidad Simón Bolívar (159.90)
 Clase C: Permite solo 254 hosts conectados a la red, y son actualmente las únicas
ofrecidas a la venta. Se ha logrado implementar un método que permite fusionar
varias direcciones Clase C, enmascarándolas como una sola red. Este método se
conoce como CIDR (Classless InterDomain Routing).

10. Máscaras Estándar
(Default)

11. Creando Máscaras!!
Viendo el esquema de la diapositiva
anterior de las clases de máscaras, para
cada clase se eligen cuántos bits 0’s se
tomarán de izquierda a derecha desde el
punto más cercano a la izquierda
basándose en el número de subredes que
se desea, los bits restantes se usarán para
determinar el números de host necesarios
para la red, a esta técnica se le conoce
como supernetting.

12. Pasos:
 1. Elija la mascara de subred por defecto.
(A,B,C)
 2. Determine el número de bits necesarios
para la cantidad de subredes que se desea.
 3. Determine el primer octeto para la
máscara de red.
 4. Determine la direccion base de subred y
el número broadcast.
 5. Determine las direcciones de host para
cada red (contenidas entre el rango del
inciso 4)

13. 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 broadcast locales (dentro de la subred). Además, en algunas partes
se puede leer que no se puede utilizar la primera y la última subred. Es posible que
éstos causen problemas de compatibilidad en algunos equipos, pero en general, por
la escasez de direcciones IP, hay una tendencia creciente de usar todas las subredes
posibles.
Hay diferentes tipos de broadcast:
 Direcciones de broadcast limitadas: La dirección con todos los bits a "1" –
255.255.255.255– se usa en redes que soportan broadcasting, e indica todos los
host de la subred. Los routers no reenvían la información fuera de la subred.
 Direcciones de broadcast de red: En una red sin subredes poniendo a "1" los bits
del campo de número de host
 Direcciones de broadcast de subred: Poniendo a "1" solo la parte del número de
host de la dirección local.
 Broadcast a todas las subredes: Poniendo toda la parte local a "1".

14. Ejemplo de Direcciones de
Subred y Broadcast para Red
Clase C.

15. Ejemplo de Subdivisión
A una compañía se le ha asignado la red 193.1.1.0/24. Es una red de
clase C, lo cual significa que puede disponer de 254 diferentes
direcciones. (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 5 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 2^5=32 direcciones
posibles, pero, solo tendra 2^5-2=30 direcciones asignables
direcciones posibles; pero solo tendrá 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 , ya que hemos tomado 3 bits prestados a
la dirección de host.

16. Definir los números de subred. Las ocho subredes se numerarán de 0
a 7. Lo único que tenemos que hacer es colocar la representación binaria
de dichos números en el campo bits nº subred de la primera fila de la
figura anterior, y luego traducir las direcciones binarias a decimal.
Quedaría lo siguiente:
 Red Base: 11000001.00000001.00000001.00000000=193.1.1.0/24
 Subred 0: 11000001.00000001.00000001.00000000=193.1.1.0/27
 Subred 1: 11000001.00000001.00000001.00100000=193.1.1.32/27
 Subred 2: 11000001.00000001.00000001.01000000=193.1.1.64/27
 Subred 3: 11000001.00000001.00000001.01100000=193.1.1.96/27
 Subred 4: 11000001.00000001.00000001.10000000=193.1.1.128/27
 Subred 5: 11000001.00000001.00000001.10100000=193.1.1.160/27
 Subred 6: 11000001.00000001.00000001.11000000=193.1.1.192/27
 Subred 7: 11000001.00000001.00000001.11100000=193.1.1.224/27

17. Definir los números de host. En nuestro ejemplo, disponemos de 5
bits en el campo bits nº host de cada dirección de subred. Esto nos da
un bloque de 30 (=2^5-2) direcciones de host posibles, que cubre los
25 que se preveen como máximo. Obsérvese que restamos 2 pues las
direcciones de host todos 0 (esta subred) o todos 1 (broadcast) no
pueden usarse. Los host de cada subred se numeran del 0 al 30. Para
definir la dirección asignada al host n de una subred
dada, colocaremos la representación binaria de n en el campo bits nº
host y luego traduciremos la dirección completa a notación decimal.
Por ejemplo, para la subred 2 quedaría:
 Subred 2: 11000001.00000001.00000001.01000000=193.1.1.64/24
 Host 1: 11000001.00000001.00000001.01000001=193.1.1.64/27
 Host 2: 11000001.00000001.00000001.01000010=193.1.1.65/27
 Host 3: 11000001.00000001.00000001.01000011=193.1.1.66/27
 ...
 Host 29: 11000001.00000001.00000001.01011101=193.1.1.93/27
 Host 30: 11000001.00000001.00000001.01011110=193.1.1.94/27

18. De Interés
Multicasting
Para tener más flexibilidad que la proporcionada por el método broadcast que se dirige a
todos los miembros de una subred o de una red, existe el método multicast, el cual nos
permite dirigirnos a grupos de hosts dentro de la red.
El datagrama IP para multicast como vimos antes es de clase D cuyos cuatro primeros
bits son 1110 –el primer octeto va de 11100000 a 11101111– luego el rango de
direcciones será de 224.0.0.0 a 239.255.255.255.
Existen dos tipos de grupos:
Grupos permanentes: Son los que han sido estandarizados. Los hosts asignados a estos
grupos no son permanentes, pueden afiliarse a él o ser quitados de él.
 Grupos importantes de este tipo son:
 224.0.0.0 Dirección reservada de base
 224.0.0.1 Todos los sistemas de la subred
 224.0.0.2 Todos los routers de la subred
 224.0.0.1 Todos los routers OSPF
 224.0.0.1 Todos los routers OSPF designados
Grupos transitorios: Son los grupos que no son permanentes y se van creando según las
necesidades.

19. Jason J. Bermúdez