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Ejercicios subredes – 02 Análisis de subredes

Resultado – 172.18.179.250/19


Resumen del ejercicio

A continuación se presenta toda la información solicitada y calculada en el ejercicio

Dirección IP172.18.179.250/19
Bits de Red16 bits
Bits de Subred3 bits
Bits de Host13 bits
Número de subredes
RFC 1812
8 subredes
(23)
Número de subredes
RFC 950
6 subredes
(23 – 2)
Número de hosts8190 hosts
(213 – 2)
Máscara subred255.255.224.0
Dirección subred172.18.160.0
Dirección primer host172.18.160.1
Dirección último host172.18.191.254
Dirección broadcast172.18.191.255

Análisis de la dirección IP

El primer paso consiste en analizar la información que se nos proporciona de la dirección IP. La dirección IP 172.18.179.250 es de clase B. La clase B reserva 16 bits para red y 16 bits para host.

Según la información del CIDR, esta dirección IP tiene 19 bits de Red y Subred. Según esto:

  • R + S = 19; 16 + S = 19

Para conocer los bits reservados para subred en la subred a la que pertenece esta dirección IP, debemos resolver la variable S en la anterior ecuación. S = 19 – 16 = 3 bits de subred

Necesitamos 3 bits que se deben reservar o tomar prestados de los 16 bits de host de la red a la que pertenece la dirección IP. Por tanto, si a los 16 bits de host le restamos 3 bits de subred que necesitamos tendremos 13 bits que se utilizarán para representar hoss en cada subred.

Resumiendo, después del análisis tenemos la siguiente información de la dirección IP 172.18.179.250/19

Bits de red (R)16 bits
Bits de subred (S)3 bits
Bits de host (H)13 bits
IP32 bits

Número de hosts por subred y subredes en la red

Con la información que hemos obtenido sobre los bits de red, subred y host, podemos calcular cuantas subredes se han creado en la red y cuantos hosts tenemos en cada subred.

En cuanto al número de subredes dependerá del RFC que se utilice. En el RFC 950, que está obsoleto, se reservaban dos direcciones de subred que no podían utilizarse. Esto era así puesto que la dirección de red coincide con la dirección de la primera subred y la dirección de broadcast de la red coincide con la dirección de broadcast de la última subred creada. Sin embargo, hoy en día se utiliza el RFC 1812 y posteriores, en los que no es necesario reservar estas dos subredes.

Según esto, el número de subredes direccionables con 3 bits de subred será 2 elevado a 3 = 8 subredes.

En cuanto al número de hosts que podemos tener en cada subred, el cálculo es similar. Si tenemos 13 bits para representar hosts por subred, el número de valores que podemos representar será 2 elevado a 13. Sin embargo, hemos de tener en cuenta que se deben reservar dos direcciones IP de todas las posibles: la primera y la última.

Esto es así, puesto que la primera dirección IP, la que tiene los 13 bits de host a 0, identifica a la subred, y la última dirección IP, la que tiene los 13 bits de host a 1, será la dirección de broadcast de la subred.

Por tanto, el número de hosts direccionables en cada subred será 2 elevado a 13 menos 2 = 8190 hosts por subred.

Máscara de subred y dirección de subred

Según la definición, la dirección IP de subred identifica a una subred entera, no a los hosts que contiene. Esta dirección mantiene los bits de Red y Subred con el valor que tengan y establece los bits de host a 0.

Para obtener la dirección de subred a la que pertenece una dirección IP bastará con establecer a 0 los bits de hosts de dicha dirección IP y mantener los bits de Red y Subred con el valor que tengan.No obstante, aunque esto es relativamente fácil de entender y realizar por un humano, para un sistema informático esta definición no es suficiente. Se debe proporcionar de información y un algoritmo que permita calcular rápidamente la dirección IP de subred a la que pertenece una dirección IP dada. Para ello se utiliza la máscara de subred.

La máscara de subred de una dirección IP es un número de 32 bits que tiene a 1 los bits reservados a red y subred y a 0 los bits reservados a host. Si realizamos una operación AND binaria entre la máscara de subred y la dirección IP a la que está asociada, obtendremos la dirección de subred a la que pertenece.

Según la definición de máscara de subred, debemos dejar los bits de red y subred, los primeros 19 bits, con valor 1 y los restantes 13 bits, que son los bits de host, con valor 0.

Máscara de subred255.255.224.011111111.11111111.111 00000.00000000

Ahora podemos realizar un AND binario entre la máscara de subred (255.255.224.0) y la dirección IP (172.18.179.250).

Cuando en la máscara de subred tengamos un bloque 255 significará que todos los bits están a 1. Cuando en la máscara de subred tengamos un bloque 0, significará que todos los bits están a 0 (parte de hosts). Podemos calcular el AND entre estos bloques de bits directamente puesto que:

  1. 1 AND X = X; «cualquier valor AND 1 es ese valor»
  2. 0 AND X = 0; «cualquier valor AND 0 resulta 0»

El problema está en el bloque que tenga parte de bits de subred y parte de host. Para calcular el AND en ese bloque tendremos que pasar el bloque a binario y realizar el AND bit a bit para obtener el resultado en binario y pasarlo a decimal

Dirección IP10101100.00010010.101 10011.11111010172.18.179.250
Máscara de subred11111111.11111111.111 00000.00000000255.255.224.0
Dirección de subred10101100.00010010.101 00000.00000000172.18.160.0

Dirección de broadcast

Por definición la dirección de broadcast es un número de 32 bits que identifica a todos los hosts de una red o subred. Se obtiene manteniendo los bits de red o subred con el valor que tengan, y los bits de host estableciéndolos a uno.

Con esta información podemos calcular la dirección de broadcast de la subred a la que pertenece la dirección ip 172.18.179.250/19 de forma más o menos sencilla. Bastará con coger la dirección de red a la que pertenece la dirección ip, 172.18.160.0, y poner a 1 los bits de host.

La pregunta es, ¿cuáles son los bits de host?. Pues los 13 bits más a la derecha del número. Si tenemos un bloque completo de bits de host, es facil calcular su valor con todos los bits a 1: 8 bits a 1 es el número 255 = 11111111.

El problema surge cuando en un bloque se mezclan bits de subred y de host. Este bloque tendremos que trabajar en binario, como ya hicimos en el apartado anterior. Lo único que hay que hacer es mantener los bits de red y subred con el valor que tienen y los bits de host ponerlos a uno.

En este caso, el resultado será el siguiente 172.18.191.255

Máscara de subred11111111.11111111.111 00000.00000000255.255.224.0
Dirección de subred10101100.00010010.101 00000.00000000172.18.160.0
Dirección broadcast10101100.00010010.101 11111.11111111172.18.191.255

Como se puede observar, esta dirección será la última dirección que podemos obtener dentro de la subred 172.18.160.0.

Dirección de primer y último host

La dirección del primer host de la subred 172.18.160.0 será aquella que tenga en los bits de host el número 1. Es decir, los 13 bits de host a 0 menos el menos significativo que tendrá un 1. Por tanto, esta dirección será la siguiente a la dirección de subred: 172.18.160.1.

En cuanto a la dirección del último host, está será la penúltima dirección IP de la subred. Debemos recordar que la última dirección IP de la subred es la dirección de broadcast. Es la última porque tiene los 13 bits a 1. Por tanto, la penúltima direción será la última dirección 172.18.191.255 menos uno: 172.18.191.254.

Máscara de subred11111111.11111111.111 00000.00000000255.255.224.0
Dirección de subred10101100.00010010.101 00000.00000000172.18.160.0
Dirección primer host10101100.00010010.101 00000.00000001172.18.160.1
Dirección último host10101100.00010010.101 11111.11111110172.18.191.254
Dirección broadcast10101100.00010010.101 11111.11111111172.18.191.255

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