La guía definitiva para la creación de subredes, además de las 10 mejores calculadoras de subredes y hoja de referencia

Las subredes ayudan a reducir la congestión de la red. Una subred es una práctica ampliamente utilizada en la gestión de redes que implica dividir una red en secciones. La creación de subredes crea varias redes interconectadas bajo un único espacio de direcciones, viendo cada sección como una subred o 'subred', en lugar de una colección de redes independientes.

La creación de subredes asigna direcciones IP a dispositivos conectados en una red segmentada. La asignación de ámbitos de direcciones puede ser un dolor de cabeza y a medida que su red crezca, le resultará imposible administrar manualmente las direcciones IP. Dividir su red conlleva muchas complicaciones, pero en la mayoría de los casos, el sentido común es la mejor herramienta. La planificación también es fundamental.

Esta guía cubre algunas de las consideraciones fundamentales sobre direcciones y las mejores prácticas que debe planificar al dividir su red, junto con las herramientas y prácticas que necesita para administrar la nueva configuración del espacio de direcciones.

¿Por qué subred?

Una LAN típica se compone de cables que conectan dispositivos que permiten que varios puntos finales se comuniquen, como computadoras de escritorio, impresoras, servidores e incluso teléfonos. En algún punto de la red, el tráfico destinado a varios puntos finales viajará por el mismo cable. . Los datos viajan a través de la red como un pulso electrónico aplicado al cable.

Cuando se aplica electricidad a un cable, éste se apodera instantáneamente de toda la longitud de ese cable. Sólo una fuente de señal puede operar en el cable a la vez.

Si varios puntos finales envían datos al mismo tiempo, los cargos que representan los datos se mezclan. Esto se llama “ colisión ”y hace que los datos transportados carezcan de sentido. Por tanto, hay que evitar la colisión. Esta prevención de colisiones es gestionada por la tarjeta de red de cada dispositivo conectado. Probará la línea para asegurarse de que no tenga carga actual y luego transmitirá su señal al cable.

La congestión ocurre cuando hay demasiados puntos finales conectados al mismo cable. En este caso, la cantidad de tiempo que cada dispositivo tiene que esperar para tener una visión clara del cable hace que la red sea 'lenta'. Para evitar que un usuario acapare la red y bloquee a todos los demás, las transferencias de datos se dividen en partes. La aplicación que recibe los datos verificará la secuencia de los paquetes que llegan y volverá a ensamblar su carga útil de datos en una secuencia.

La tarjeta de red debe verificar la disponibilidad de la red para cada paquete que envía. . Cuando muchos puntos finales usan el mismo cable, el silencio en la línea que le da a la tarjeta de red transmisora ​​la oportunidad de enviar el siguiente paquete se vuelve raro. Por lo tanto, la solicitud receptora tiene que esperar más tiempo para que se complete la transferencia.

Es posible que tenga equipos muy eficientes en su red, pero Si tiene demasiados puntos finales compartiendo un cable, los usuarios se quejarán de que la red es lenta. y les está impidiendo hacer su trabajo con eficacia. En esta situación, dividir la red en subredes es su mejor opción.

— Punto de implementación

Una vez que haya dividido su red en secciones, debe contar la cantidad de dispositivos que tiene en cada subred y asignar direcciones IP a cada uno. Las direcciones de cada subred deben ser contiguas. Esto significa que debe reservar un rango de direcciones IP para cada subred. . El cálculo de ese rango es objeto de subredes de IP. Entonces, ahora está aprendiendo cómo dividir una red en subredes.

¿Qué es la subred?

El término 'subredes' se aplica específicamente a las consideraciones de direccionamiento para un sistema que incluye subredes. En una red IP, se utiliza una dirección IP . Se trata de un identificador formado por cuatro números de 8 bits, que están separados por un punto (“.”). Cada número binario de ocho bits se conoce como octeto.

La secuencia de números funciona en base 256. Cada número en una dirección representa un número binario subyacente de ocho bits. El número binario de ocho dígitos más alto es 11111111, que es 255 en nuestro sistema de conteo decimal habitual.

Entonces, las direcciones se ejecutan en orden desde 0.0.0.1 hasta 0.0.0.255, y luego la siguiente dirección es 0.0.1.0. El número máximo permitido en cualquier espacio de direcciones es 255.255.255.255 . Como esto es sólo una representación de números binarios, la dirección binaria máxima real es en realidad 11111111.11111111.11111111.11111111. Hay 32 números en la versión binaria de la dirección IP y cada uno sólo puede ser un cero o un uno.

Cada dispositivo en su red debe tener una dirección IP única. Esta singularidad sólo se aplica a su red, por lo que no importa si alguna otra red en otro lugar está usando las mismas direcciones que usted . Sin embargo, no puede asignar la misma dirección IP a un dispositivo en una subred y también a un dispositivo en otra subred. En terminología de redes, cada dispositivo que necesita una dirección IP única para comunicarse a través de la red se denomina 'host'.

Dirección de transmisión y dirección de red.

La asignación de direcciones de subred dividirá el rango de direcciones disponible en un rango reservado para cada subred. El rango de direcciones válido para una subred siempre comienza con un número par y termina con un número impar. . El primer número del rango se designa como ID de red. El último número del rango se convierte en ' ID de transmisión ”, lo que significa que todos los dispositivos de la subred recogen cualquier mensaje enviado a esa dirección IP.

— Punto de implementación

Cuando planifica el alcance de la dirección para cada una de sus subredes, debe agregar un recuento de dos direcciones más (el ID de red y el ID de transmisión) al rango.

El sistema de subredes tiene un elemento de dirección más, que es el ' máscara de subred .” Esto divide la dirección IP de la subred en un elemento de red y un elemento de host. No existe un punto fijo para la división entre las secciones de red y host de la dirección. La longitud de cada parte está indicada por la máscara de subred.

— Punto de implementación

No es necesario que el espacio de direcciones para cada subred tenga el mismo tamaño. Entonces, debe calcular los requisitos de dirección de cada subred individualmente .

La siguiente sección de esta guía explicará este tema con más detalle.

La máscara de subred

La máscara de subred IP le dará el ID de red para cualquier subred determinada. Si toma la dirección IP de un dispositivo dentro de la subred y le aplica la máscara de subred con álgebra de Boole , terminarás con el ID de red. Recuerde que el ID de red también es la primera dirección en el rango asignado a la subred.

Este sistema de deducción matemática permite a los equipos de red determinar a qué segmento de red va el mensaje, utilizando la máscara de subred. Comprender el sistema de subredes le permite configurar correctamente las subredes y asignar el grupo correcto de direcciones a cada subred.

Todos los valores de la máscara de subred serán para una cierta cantidad de bits desde la izquierda, y las posiciones restantes se completarán con ceros. El número de unos en la máscara da la longitud de la máscara. La cantidad de ceros en la máscara proporciona la longitud de la subred, lo que le permite asignar direcciones IP únicas a los dispositivos conectados a la subred. A esta segunda parte de la dirección a veces se la denomina 'los bits del host'. Cuanto mayor sea la longitud de la subred, más direcciones obtendrá en el grupo para esa subred. No existe una longitud correcta para enmascarar, solo es cuestión de cuántas direcciones de host necesita en cada subred.

Sólo hay un número limitado de formatos para una máscara de subred debido al requisito de que todos los de la dirección IP sean contiguos y comiencen en la primera posición a la izquierda. La ubicación del último '1' en la máscara de subred identifica el octeto de máscara. La máscara puede aparecer en cualquiera de los cuatro octetos de la máscara de subred. El número final en la versión decimal de la máscara es siempre 255, 254, 252, 248, 240, 224, 192 o 128. Esto se debe a que esos números corresponden a los octetos binarios 11111111, 11111110, 11111100, 11111000, 11110000, 111000. 00 , 11000000, 10000000.

Aquí hay una lista de máscaras de subred válidas:

En cada caso que se muestra en la tabla anterior, la cantidad de direcciones de host disponibles en el grupo es dos menos que la cantidad total de direcciones de red creadas por la máscara de subred. Esto es porque la primera y la última dirección del rango están reservadas como dirección de red (ID de red) y dirección de transmisión (ID de transmisión) .

Esos valores de máscara son la representación decimal de la máscara binaria real. Entonces, en realidad, la máscara 255.255.255.240 es 11111111.11111111.11111111.11110000.

Aplicar la máscara a una dirección IP requiere que utilice álgebra booleana y trabaje con las versiones binarias de la dirección y la máscara, no con la versión decimal.

Con el AND booleano, es necesario configurar cada bit en la misma posición de los dos números para que ese bit se establezca en los resultados. Si cualquiera de esos dos bits es cero, el resultado para esa posición en el número será cero.

Dada la dirección IP de la red 60.15.20.200 y la máscara de subred de 255.255.255.240, haría Y con los números binarios de esas direcciones junto con los siguientes resultados:

En este ejemplo, la longitud de la máscara es 28 y la longitud de la subred es 4. Cuando agrega esta máscara de subred a cualquier dirección binaria, los primeros 28 bits de la dirección aparecerán en los resultados sin cambios. Los últimos cuatro bits de la dirección se borrarán y se reemplazarán con ceros.

Una vez que tenga el ID de red para una dirección, es fácil descubrir el ID de transmisión. Como la longitud de la subred es 4, este rango de direcciones tiene 16 miembros. Entonces, solo necesita agregar 16 a la dirección IP del ID de red. Esto le da 60.15.20.208. Sin embargo, el ID de transmisión siempre tiene que ser un número impar, y el ID de red es una del conjunto de 16 direcciones, así que reste 1 y sabrá que el ID de transmisión para esta subred es 60.15.20.207. A los dispositivos dentro de esa subred se les pueden asignar direcciones desde 60.15.20.193 hasta 60.15.20.206.

Notación de subred: CIDR

Otro punto que debes conocer es el estándar de notación utilizado para la creación de subredes. La longitud de la máscara se puede agregar al ID de red para darle una idea más rápida del tamaño de la subred. . Esto sigue al ID después de una barra. Entonces, en nuestro ejemplo, ese alcance de subred podría escribirse como 60.15.20.192/28. Dado que la longitud total de cualquier máscara de subred es 32, la información de que la longitud de la máscara es 28 indica que la parte de subred tiene 4 dígitos.

Este sistema de notación es parte de una metodología de enrutamiento llamada Enrutamiento de dominio de Internet sin clases , que se abrevia como CIDR y se pronuncia 'sidra'. La siguiente tabla muestra la cantidad de direcciones IP dentro de cada alcance expresadas por CIDR.

Cuadro de referencia de IPv4/CIDR

El siguiente gráfico muestra el espacio de direcciones relativo creado por cada valor CIDR.

Atajos de subredes

Realmente sólo necesita realizar cálculos en los segmentos que incluyen y después del cambio de unos a ceros en la máscara de subred. En el ejemplo anterior, sabrá, dado que los primeros tres segmentos de la dirección tienen un valor de 255, que el ID de red tendrá los mismos primeros tres segmentos de la dirección IP dada. Siguiendo con nuestro ejemplo, sólo necesitas copiar 60.15.20 y centrarte en el último segmento de la dirección.

La calculadora de un programador puede ayudarle a calcular números binarios y también puede proporcionarle una función AND, para que no tenga que escribir el cálculo en papel. La calculadora normal de Windows puede proporcionar esta función. Sólo tienes que hacer clic en el menú Hamburguesa en la parte superior izquierda y seleccionar Programador desde las opciones de configuración.

En este modo, puede elegir realizar operaciones AND en números binarios o decimales. Los resultados de los cálculos se muestran en ambos formatos.

Enmascaramiento de subred de longitud variable

El tutorial sobre creación de subredes en esta guía se basa en CIDR, lo que permite una gran flexibilidad en el tamaño de los grupos de direcciones que asigna a cada subred. De hecho, no es necesario que limite su sistema al uso de una sola máscara de subred. Puede asignar grupos de direcciones de diferentes tamaños a cada subred. Esto se conoce como “ máscara de subred de longitud variable ” (VLSM). La subred basada en clases reserva secciones de todo el espacio de direcciones para clases separadas, y cada clase tiene una máscara de subred predeterminada. No existen tales puntos fijos con VLSM.

Recuerde que el direccionamiento de subred es una función del enrutamiento. Por lo tanto, si desea utilizar enmascaramiento de subred de longitud variable, debe asegurarse de que su equipo de red pueda soportar la metodología. La mayoría de los dispositivos de red están equipados para gestionar una variedad de protocolos de enrutamiento. . Afortunadamente, la mayoría de esos sistemas de redes de enrutamiento pueden hacer frente a VLSM.

Específicamente, puede usar VLSM con el protocolo de información de enrutamiento v2 (RIPv2), el protocolo de sistema intermedio integrado a sistema integrado (IS-IS), el protocolo de enrutamiento de puerta de enlace interior mejorado (EIGRP), abrir primero la ruta más corta (OSPF) y el sistema de borde. El protocolo de puerta de enlace (BGP) puede hacer frente a VLSM. Casi todos los enrutadores son compatibles con el sistema RIPv1 y, de hecho, pueden usar ese protocolo como configuración predeterminada. Debe asegurarse de cambiar esa preferencia porque RIPv1 no puede soportar VLSM.

— Punto de implementación

Cuando calcula los rangos de direcciones para cada una de sus subredes, debe elegir la máscara de subred que le brinde suficientes hosts en esa subred. Por lo tanto, debe redondear la asignación de direcciones de red al siguiente tamaño de bloque posible. Por ejemplo, si tiene subredes que contienen 67, 18 y 45 dispositivos, En primer lugar, debe agregar dos direcciones a cada sección para el ID de red y el ID de transmisión. . Por lo tanto, necesita rangos de direcciones que contengan 69, 20 y 47 direcciones.

Si observa la tabla de puntos de inicio de subred disponibles arriba, puede ver que, aunque puede tener espacios de direcciones de diferentes tamaños, Hay puntos fijos en los que puede comenzar un rango de direcciones. . No puede tener un rango de direcciones de 69, por lo que debe redondear y asignar 128 direcciones a esa subred. La subred que necesita 20 direcciones IP obtendrá una asignación de 32 y la subred que necesita 47 direcciones obtendrá 64.

Por lo tanto, debe trabajar con una asignación de subred de 128+32+64, lo que equivale a 224. Aunque esta estrategia crea espacios en el espacio de direcciones, Es más eficiente que el método de subredes de longitud fija. lo que habría requerido que cada subred tuviera el mismo tamaño de espacio de direcciones. VLSM permite una cantidad mucho mayor de subredes.

Al calcular el punto de partida de su dirección, tendrá que redondear nuevamente porque no existe un rango de direcciones de subredes que le brinde 224 direcciones IP. El siguiente punto le dará 256 direcciones. Esta es una dirección inicial de 255.255.255.0.

Su primera subred tendrá una dirección de 255.255.255.0. El espacio restante en el rango de direcciones es necesario para esa primera subred y también para las otras dos subredes. Por lo tanto, dividirá el rango de direcciones dos veces más. Esta es la razón por la que a veces se hace referencia a la máscara de subred de longitud variable como “ dividir en subredes una subred .”

Consulte la tabla anterior nuevamente. El siguiente punto de partida posible de la subred es 255.255.255.128. Por lo tanto, el rango de direcciones para su subred más grande encajará en el rango entre 255.255.255.0 y 255.255.255.127. El Identificación de red para esa subred será 255.255.255.0 y el ID de transmisión será 255.255.255.127. Hay 126 direcciones IP disponibles dentro de ese rango. Necesita 67 direcciones, por lo que habrá 59 direcciones libres en ese alcance. Eso le brinda mucho espacio para agregar nuevos dispositivos a esa subred.

La dirección 255.255.255.128 será la Identificación de red para su próxima subred. Necesita 45 direcciones para esta red, pero debe asignar un rango de 64. La Identificación de red y el ID de transmisión ocupa dos de esa asignación, por lo que abordará 45 dispositivos y luego tendrá 17 direcciones IP de repuesto. El ID de transmisión para esa subred será 255.255.255.191.

El Identificación de red para su última subred será 255.255.255.192. Esta subred contiene 18 dispositivos y también necesita un Identificación de red y un ID de transmisión , por lo que este espacio de direcciones contendrá 32 direcciones, dejando 12 direcciones IP de repuesto. La identificación de transmisión para esta subred será 255.255.255.223. Esto deja espacios de direcciones para nuevas subredes entre 255.255.255.224 y 255.255.255.253.

Ver también: Tutorial VLSM

Las mejores calculadoras de subredes

Como se señaló anteriormente, la calculadora estándar de Windows puede ayudarlo a calcular la membresía del grupo de direcciones de subred. También vale la pena probar algunas calculadoras útiles diseñadas específicamente para subredes. Muchas de estas calculadoras de subredes están disponibles en línea y, por lo tanto, funcionan sin importar el sistema operativo que tenga.

Nuestra metodología para seleccionar una calculadora de subred

Revisamos el mercado de calculadoras de subred y analizamos las opciones según los siguientes criterios:

• Una utilidad de línea de comandos rápida o una interfaz gráfica fácil de usar
• Procedimientos sencillos para obtener resultados.
• Una opción para guardar los resultados en un archivo.
• Una forma de convertir entre notación CIDR y una dirección binaria completa
• Opciones para Windows, macOS y Linux
• Una herramienta gratuita y fácil de descargar e instalar.
• Un pequeño programa que no utiliza mucha potencia de procesamiento.

Aquí está nuestra lista de las mejores calculadoras de subred gratuitas:

1. Calculadora de subred de preguntas frecuentes técnicas – una utilidad gratuita que se ejecuta en Windows
2. Ninja de subred – una calculadora en línea gratuita
3. Calculadora de subred de Spiceworks – una herramienta en línea gratuita
4. La calculadora de subred IP – otra herramienta en línea gratuita
5. Cálculo de subred – gratis y escrito para Mac
6. Calculadora de subred VLSM (CIDR) – una calculadora en línea gratuita que se especializa en subredes de longitud variable
7. Ipcalc – en línea o se puede instalar en Linux
8. Sipcalc – utilidad de línea de comandos para Linux
9. Calculadora de subred IP – una herramienta para Windows y Linux

Subredes IP maestras

La creación de subredes no es tan difícil siempre que utilice una calculadora especializada e implemente CIDR en lugar de enrutamiento IP basado en clases.

Si las complejidades de asignar rangos para cada subred y dividir una red en subredes le impiden dividir su red, ahora debería tener la confianza para considerar más a fondo la estrategia.

La capacidad de calcular alcances de subred es una parte esencial de cualquier certificación de ingeniería de redes. Si esperas convertirte en un Técnico de redes de entrada certificado por Cisco o un Cisco Certified Network Associate , necesitarás tener conocimientos de subredes en tu haber. No podrá aprobar sus exámenes CCENT 100-101 o CCNA 200-120 sin dominar estas técnicas.

Hoja de referencia de subredes

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Preguntas frecuentes sobre subredes

¿Qué tipo de redes son las principales candidatas para la subred?

La creación de subredes es adecuada para redes LAN grandes. La agrupación de dispositivos con el fin de hacer más manejable la asignación de direcciones sería una pérdida de tiempo en una red pequeña.

¿Cómo se determina si dos direcciones están en la misma subred?

Obtenga la máscara de subred para las primeras direcciones IP, convierta ambas a binarias y luego realice un AND en el par. Haga lo mismo con la segunda dirección IP y su máscara de subred. Si el resultado de ambos cálculos da como resultado el mismo número, las dos direcciones están en la misma subred.

¿Qué es una clase IP?

Las clases de IP están etiquetadas como A, B, C, D y E. Se utilizan para direccionamiento 'con clase'. Este sistema ya no se utiliza desde la introducción del 'enrutamiento entre dominios sin clases'. La clase está determinada por el valor del primer octeto de una dirección. Las clases A, B y C se pueden utilizar para direcciones de host, la clase D es para multidifusión y la clase E está reservada para fines experimentales.

¿Cómo se convierte la notación binaria en notación decimal con puntos?

Una dirección IP representada en binario debe tener 32 dígitos. Divide el número largo en 4 secciones de 8 dígitos cada una. La forma más sencilla de convertir cada fragmento en una cifra decimal es utilizar una calculadora de programador, como la que está disponible en Windows 10. De lo contrario, es necesario multiplicar cada dígito del fragmento de 8 dígitos por 2 a la potencia de su posición en el número. En este método, el dígito más a la izquierda está en la posición 7 y el más a la derecha está en la posición 0. Sume los resultados de cada cálculo posicional para obtener el número digital para la sección de 8 bits. Esto creará cuatro dígitos decimales. Escríbalos en una fila, separados por puntos para obtener la dirección en notación decimal con puntos.