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7.2.- División de redes en subredes.

A la hora de diseñar la red de una empresa uno de los aspectos que hay que tener en cuenta es optimizar el uso de las redes.
En principio si todos los equipos están en la misma red, tendrán visibilidad entre ellos. Si no queremos que tengan visibilidad las distintas aulas, necesitaremos que estén en subredes distintas.

El direccionamiento IP nos da la posibilidad de crear subredes, donde cada una de ellas tendrá su dirección de subred, su broadcast de subred y un rango de IP permitidas.

En la siguiente imagen se muestra una red de clase C, (por empezar por 193), donde se ha subdividido en 4 subredes. Como una red de clase C, tiene 256 posibles equipos (realmente 254), al dividirla en 4 subredes, se tienen 4 subredes de 64 equipos (realmente 62, al no poder utilizar la dirección de subred y la dirección de broadcast).

Ilustración que muestra la división de redes en subredes
Imagen obtenida de materiales originales de FP a Distancia

En el ejemplo de la figura, al haber 4 subredes, 2 bits de identificador de equipo de la clase C pasan a ser dirección de subred, de forma que el identificador de subred son 26 bits y el identificador de equipo son 6 bits.
Al dividir la red en subredes, se calcula la máscara, dirección de subred y broadcast de la subred con las mismas normas que en las redes.
Para aclarar todos estos términos, se incluye a continuación dos ejercicios de división en subredes.

Ejercicio Resuelto

Realizar la división de la dirección de red 193.147.12.0 en 4 subredes


¿Cuántos nodos puede tener cada subred?


¿Cuántas direcciones IP se pierden?


Calcular la dirección de cada subred, su broadcast, primer equipo, último equipo y máscara de red.

Respuesta

Se realizan los siguientes pasos:

Clase y dirección de red


Es u
na red de clase C, 193.147.12.0 por lo que se utilizan 24 bits para la dirección de red y 8 bits para el identificador de equipo. La máscara de red son 24 bits, de forma que esta red también se anota por 93.147.12.0/24

¿Cuántos bits del identificador de equipo se necesitan para subredes?


Hay que calcular n según la fórmula, 2n nº de subredes


Con 1 bit, se podrían tener 2
1=2 subredes


Con 2 bit, se pueden tener 2
2=4 subredes. En este caso, se necesitan 2 bits. Es decir, las subredes tendrán 26 bits para la dirección de subred y 6 bits para el identificador de equipo.

lculo del número de ordenadores que puede tener cada subred


Como se pueden utilizar 6 bits para el identificador de equipo, 2
6=64 son los equipos posibles. Pero realmente son 62 equipos, pues la primera es la dirección de subred y la última el broadcast.

¿Cuántas direcciones IP se pierden?


Cómo hay 4 subredes y se pierden 2 direcciones por cada una de ellas,
se pierden en total 8.


Inicialmente con una red se perdían 2 IP, podría haber 256 - 2 = 254 equipos.


Ahora con 4 subredes, puede haber 62 x 4 = 248 equipos

Calcular la dirección de las 4 subredes


La red 193.147.12.0 donde el último byte son los 8 bits para identificador de equipo.


Los 2 primeros bits de ese byte
(en negrita) son los que se van a utilizar para la dirección de subred.


193.147.12.
000000002 Dirección de la primera subred 193.147.12.0/26


193.147.12.
010000002 Dirección de la segunda subred 193.147.12.64/26


193.147.12.
100000002 Dirección de la tercera subred 193.147.12.128/26


193.147.12.110000002 Dirección de la cuarta subred 193.147.12.192/26

Primer equipo, último equipo y broadcast de cada subred


Para cada subred, son 6 bits los que identifican al equipo. Se ponen en negrita los 6 bits que determinan el equipo.

  • Primera subred: 193.147.12.0


Primer equipo: 193.147.12.00000001 que corresponde a 193.147.12.1


Último equipo: 193.147.12.00111110 que corresponde a 193.147.12.62


Broadcast: 193.147.12.00111111 que corresponde a 193.147.12.63

  • Segunda subred: 193.147.12.64


Primer equipo: 193.147.12.01000001 que corresponde a 193.147.12.65


Último equipo: 193.147.12.01111110 que corresponde a 193.147.12.126


Broadcast: 193.147.12.01111111 que corresponde a 193.147.12.127

  • Tercera subred: 193.147.12.128


Primer equipo: 193.147.12.10000001 que corresponde a 193.147.12.129


Último equipo: 193.147.12.10111110 que corresponde a 193.147.12.190


Broadcast: 193.147.12.01111111 que corresponde a 193.147.12.191

  • Cuarta subred: 193.147.12.192


Primer equipo: 193.147.12.11000001 que corresponde a 193.147.12.193


Último equipo: 193.147.12.11111110 que corresponde a 193.147.12.254


Broadcast: 193.147.12.11111111 que corresponde a 193.147.12.255

Máscara de cada subred


La máscara es la misma para las 4 subredes, pues todas utilizan 26 bits para la dirección
de red. Se calcula poniendo a 1 todos los bits que forman el identificador de subred y a 0 los bits que forma el identificador de equipo.


En binario es
11111111.11111111.11111111.110000002


Convertida a decimal
255.255.255.192

Ejercicio Resuelto

Realizar la división de la dirección de red 193.147.12.0 en 3 redes de 50 ordenadores. Con el resto dividir en redes de 20 ordenadores.


¿Cuántas subredes de 20 PC se pueden crear?


¿Cuántas direcciones IP se pierden en total?


Crear tablas para todas las subredes con su dirección, broadcasta, primer equipo, último equipo y máscara.

Respuesta


Es
la misma red del ejemplo anterior, una red de clase C, 193.147.12.0.


Para 50 PC, necesitamos n bits para el identificador de red, de forma que 2
n > 50


De ahí, que necesitamos 6 bits para identificado
r de red, pues si por ejemplo, tuviéramos 5, no se cumple la desigualdad 25 = 32 > 50


Mientras, que con 6 bits,
si se cumple 26 = 64 > 50


De nuevo, como en ejemplo 1, tenemos 6 bits para identificador de host y (32 - 6) = 26 bits para identificador de subred.


Por tanto las subredes para 50 PC son las mismas que las calculadas en el ejemplo 1. Como necesitamos 3, utilizamos las 3 primeras. Y la cuarta que calculamos en ejemplo 1 la
reservamos para volver a subdividir y crear subredes de 20 PC.


Se ponen aquí los datos de las 3 primeras subredes de 50 PC (obtenido
en ejemplo 1)

Dirección subred  

Broadcast

Primer equipo   

Último equipo    

Máscara  26 bits

123.147.12.0

123.47.12.63   

123.147.12.1

123.147.12.62

255.255.255.192

123.147.12.64

123.47.12.127

123.147.12.65

123.147.12.126

255.255.255.192

123.147.12.128

123.47.12.191

123.147.12.129

123.147.12.190

255.255.255.192

123.147.12.192

Reservamos para subdividir en redes de 20 PC.

 

Segunda división en subredes de 20 equipos


Partimos de la
subred 123.147.12.11000000/26 = 123.147.12.192/26


Donde tenemos 6 bits para identificador de equipo.


Cómo ahora necesitamos
20 host por subred, calculamos n de forma que 2n > 20


Obtenemos 2
5 = 32 > 20


Con 5 bits, obtenemos subredes
de 32 nodos que realmente son 30, pues el primero y último se pierden.


¿Cuántas subredes podemos crear de 20 PC?


Cómo teníamos 6 bits para equipo, y ahora se necesitan 5, podemos pasar 1 bit al identificador de red, y 2
1 = 2, por lo que podemos crear 2 subredes de 20 PC.


Ahora tenemos subredes con (32 – 5) = 27 bits de dirección de red.

lculo de las 2 subredes de 20 equipos


Direcciones de subred


Recordar que partíamos de la cuarta subred 193.147.12.
11000000/26 donde ahora, tenemos un bit más para dirección de subred. (en negrita todos los bits de subred)


193.147.12.
11000000/27 = 193.147.12.192/27


193.147.12.
11100000/27 = 193.147.12.224/27

Resto de cálculos de subred 193.147.12.192/27


Primer equipo (excluyendo dirección de red): 193.147.12.110
00001 = 193.147.12.193


Broadcast
: última dirección, 193.147.12.11011111 = 193.147.12.223


Último equipo (excluyendo
broadcast): 193.147.12.11011110 = 193.147.12.192

Resto de cálculos de subred 193.147.12.224/27


Primer equipo (excluyendo dirección de red):
193.147.12.11100001 = 193.147.12.225


Broadcast
: última dirección, 193.147.12.11111111 = 193.147.12.255


Último equipo (excluyendo
broadcast): 193.147.12.11111110 = 193.147.12.224

Máscara de ambas subredes


La máscara es común en ambas subredes, pues se utilizan 27 bits para dirección de red.


Para calcular la máscara, se ponen a 1 estos 27 bits, y el resto a 0.


11111111.11111111.11111111.111
00000 = 255.255.255.224


Finalmente se pone una tabla con los datos obtenidos en estas 2 subredes:

Dirección subred     

Broadcast

Primer equipo     

Último equipo    

Máscara     27 bits

123.147.12.192

123.47.12.223     

123.147.12.193

123.147.12.222

255.255.255.224

123.147.12.224

123.47.12.255

123.147.12.225

123.147.12.254

255.255.255.224

 

¿Cuántos equipos se pierden?


Cómo se han creado 5 subredes en total, y cada subred pierde 2 nodos, se pierden 10.


De los (256 – 2) = 254 nodos que tiene una red de clase C, aquí se pierden un total de 10, (256 – 10) = 246 pero ya no se pueden crear ninguna subred más, los nodos tendrían que estar en los huecos que han quedado en cada subred.