Ejemplos. Análisis de subredes
Supongamos que tenemos la siguiente información sobre una dirección IP.
192.168.200.245/28
Responde a las siguientes preguntas.
- ¿Cuál es la dirección de subred a la que pertenece la dirección IP?
- ¿Cuántas subredes hay?
- Enumera las direcciones IP de cada una de las subredes
- ¿Cuál es la dirección de broadcast de la subred a la que pertenece la dirección IP?
- ¿Cuál es la dirección del primer y del último host de la subred?
Lo primero que deberíamos hacer es obtener toda la información posible de la dirección IP y de su sufijo CIDR, para después poder llevar a cabo el resto de cálculos.
Sabemos que CIDR = R + S. También sabemos que es una dirección de la clase C, por tanto R=24.
CIDR = R + S; S = CIDR – R = 28 – 24 = 4. S = 4
Conociendo que estamos en clase C, que se reservan 8 bits para hosts, pero que de esos 8 vamos a reservar 4 para subred, nos quedarían 4 bits para host.
- R=24
- S=4
- H=4
Con esta información tenemos que la máscara de subred estará compuesta por 28 bits a uno y cuatro bits a cero. Los primeros 24 bits son fáciles de representar en decimal 255 y en binario, todos los bits a 1. Sin embargo, 4 bits a 1 no sabemos que número es, aunque será fácil de calcular.
Además, nos vamos a quedar con este número en binario, porque lo vamos a necesitar para calcular la dirección de subred.
Para calcular la dirección de subred de la dirección IP utilizamos la máscara de subred como hemos hecho siempre, realizando una operación AND. El problema en este caso surge cuando llegamos al bloque de bits donde hay parte de subred y parte de host. No podemos hacer un AND binario directamente entre los números decimales 245 y 240.
Tendemos que representar 245 en binario y realizar el and binario, bit a bit.
Con esto, la dirección de subred a la que pertenece la dirección IP es la siguiente.
Con esta información es fácil obtener la dirección de broadcast y después la de primer y último host de esta subred.
Por definición la dirección de broadcast de una subred mantiene los bits de red y subred como están, pero los bits de host se establecen a uno. Nos basta poner a 1 los bits de host de esta subred para obtener la dirección de broadcast.
La dirección de broadcast por tanto será 192.168.200.255.
Con la dirección de subred y de broadcast tenemos el límite inferior y superior de los 30 host en la subred. El primer host será la dirección siguiente a la de subred y el último host será la dirección previa a la de broadcast.
Si esta información la exponemos junta y en decimal tendríamos lo siguiente.
Lo último que nos queda por resolver es la dirección de todas las subredes que nos quedan. Se utilizan 4 bits para representar subredes, así que tendremos 2 elevado a 4 subredes, 16 subredes. Si nos fijamos, el bit menos significativo de los bits reservados para red está en la posición 4, así que la distancia entre subredes será de 2 elevado a 4, es decir 16.
Esto, además podemos verlo si escribimos la tabla con las 16 direcciones de subred disponibles en binario. Veremos como, comenzando en el 0 si sumanos de 16 en 16 nos salen las 16 subredes.
Ahí están las direcciones IP de las 16 subredes, el último bloque, que es el que cambia puesto que los primeros 24 bits no cambiarán al ser la parte de red y todas las direcciones pertenecen a la misma red.
Algunos detalles que nos pueden ayudar
A mi me gusta entender lo que estoy haciendo a nivel binario con la máscara de subred y con las direcciones IP. No obstante, para facilitar los cálculos podemos utilizar algunos trucos.
El primero es el mostrado para obtener las direcciones IP de las subredes determinando el peso del bit menos significativo de la parte de subred. Con esa información, comenzando en cero tan solo tenemos que ir sumando el peso consecutivamente para obtener todas las direcciones de subred.
Además, para calcular la dirección de broadcast de una subred, si conocemos la dirección de subred de la siguiente, tan solo tendríamos que restarle una unidad. Tiene lógica, puesto que la dirección de subred es la primera de dicha subred, con todos los bits de host a cero y la de broadcast es la última, con todos los bits de host a uno. Por tanto, justo detrás de una direción de subred estará la de broadcast de la anterior subred, excepto para la primera subred.
La dirección del primer host es fácil de cálcular conociendo la de la subred, tan solo hay que añadir una unidad a esta. La dirección de último host de una subred también fácil de obtener si conocemos la de broadcast, puesto que será la dirección anterior a la de broadcast.
Con todo esto podemos llevar a cabo análisis de direcciones IP con subredes sin problemas.
¿RFC 950 o RFC 1812?
Una vez tenemos una idea de cómo obtener el número de bits para representar las subredes necesarias, debemos tener en cuenta el tipo de RFC que se utilizará para decidir cuantos bits necesitamos.
Esto es así porque en el RFC 950, que es el más antiguo, que hoy en día no se suele utilizar, se debían reservar dos subredes, la primera y la última, sin utilizarse. Esto es debido a que:
- La dirección de toda la red, coincidiría con la dirección de la primera subred.
- La dirección de broadcaste de toda la red, coincidirá con la dirección de broadcast de la última subred.
No te preocupes ahora mismo si no lo tienes claro, ahora mismo lo importante es entender que en el RFC 950 hay que reservar la primera subred y la última sin utilizar y, por tanto, al número de subredes con N bits habrá que restarle 2, como hacemos con los hosts de una red.
Hoy en día, se utiliza una nueva aproximación, desde el RFC 1812, en el que no se reservan las subredes primera y última, sino que también se pueden utilizar sin problemas.
Tenemos que tener en cuenta esta información, aunque con casi toda probabilidad utilizaremos el RFC 1812 para representar subredes y es lo que haremos, salvo que se indique lo contrario.
Ejercicios resueltos
La mejor manera de aprender es realizar ejercicios y comprobar que tal se nos dan. Para eso se proporciona una batería de ejercicios resueltos que se pide realizar.
En el apartado de Ejercicios de redes, en el subapartado de ejercicios de análisis de direcciones IP hay varios ejercicios resueltos que se pide se realicen.