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22 jul 2014

Subnetting

A la hora de diseñar una red podemos encontrarnos con que necesitamos muchísimas redes diferentes, ya sea por interfaces en los que no hay equipos, para conectar redes distintas o porque el plano de la red es muy extenso. Lo normal, para la gente que sabe direccionamiento IP básico, es utilizar cientos de redes de la clase que crean mejor. Sin embargo, hay una cosa en este mundo de las redes informáticas llamada Subnetting, la cual consiste en dividir una red en muchas más redes sin alterar su clase.

Vamos con un ejemplo más práctico, si tenemos la red 192.168.1.0 con máscara 255.255.255.0, tendremos como máximo hasta 254 equipos en esa misma red (hay que recordar que la dirección 192.168.1.255 es la dirección de broadcast y no se puede asignar), pero si en la red solo necesitamos 2 equipos nada más, estaríamos tirando a la basura un total de 252 direcciones. Para evitar esto, se recurre al subnetting, o subredes, que consiste en dividir esa red modificando su máscara.

192.168.1.0 255.255.255.0 = 255 direcciones posibles

192.168.1.0 255.255.255.252 = 2 direcciones posibles

Como se puede ver, la segunda máscara ha variado y en lugar de tener 0 en el último byte, ha pasado a tener 252. Esto traducido a binario sería: 1111 1100; hay que recordar también que los bits a 1 de la máscara indican qué parte corresponde a la red, y los bits a 0 indican qué parte corresponde a los equipos. Al asignarle esta máscara, con 252 en el último byte, hemos cogido 6 bits para la red, dejando solamente los últimos 2 para los equipos. Por tanto, la dirección de broadcast variará, y esta dirección indicaba la cantidad máxima de equipos en esa red.; por tanto esta dirección ahora será: 192.168.1.3

"¿Pero por qué 3? Sigo sin comprenderlo"; es muy sencillo, si el byte completo era 255, restándole las 252 direcciones que hemos suprimido, tendremos 3, pero no hay que olvidar que la última dirección es la de broadcast y no es asignable, por tanto solo podremos asignar las direcciones:

192.168.1.1 255.255.255.252

192168.1.2 255.255.255.252

Esta red, por tanto, la hemos dividido de tal forma que solo podremos tener dos equipos en ella, y si queremos gestionar otra red diferente en otro router, basta con seguir la cadena de esta (es decir, la siguiente subred) en lugar de emplear otra completamente diferente; la siguiente subred sería: 192.168.1.4 255.255.255.252

Donde solo podemos asignar las direcciones 192.168.1.5 y 192.168.1.6

Y así sucesivamente.

Vamos a probarlo con un ejemplo práctico usando enrutamiento estático, y comprobemos finalmente las tablas de rutas:

La red conectada al router 0 será la 192.168.5.0 con máscara 255.255.255.248 (teniendo los equipos como puerta de enlace la IP 192.168.5.1)

La red conectada al router 1 será la 192.168.5.8 con máscara 255.255.255.248 (teniendo los equipos como puerta de enlace la 192.168.5.9)

La red conectada al router 2 será la 192.168.5.16 con máscara 255.255.255.248 (teniendo los equipos como puerta de enlace la 192.168.5.17)

Y finalmente, la red de los cable serial rojos será la 10.0.0.0 con máscara 255.255.255.252.

Y os preguntaréis, ¿por qué esas máscaras? En el caso de la red 192.168.5.0, porque si le aplico la máscara con el último byte 252, solo podré tener dos equipos en esa subred, pero con 248 me lo amplía a seis equipos por subred, permitiendo darle direcciones a los dos sobremesas y al router. Eso sí, siguen sobrando direcciones, pocas, pero sobran.

Respecto a la segunda red, le he aplicado la máscara 252 porque solo necesito dos interfaces (la 10.0.0.1 y 10.0.0.2 en un lado, y en el otro la 10.0.0.5 y la 10.0.0.6), sin que sobre nada en este caso.

Y he aquí las ventajas de hacer subnetting, que donde podríamos haber utilizado cinco redes, solamente hemos aplicado dos redes (una dividida en tres subredes y otra en dos subredes).

Lo siguiente es configurar las tablas de rutas. Si nos fijamos, hay dos routers en los extremos y solamente conectados a un router central, aunque en realidad, a dónde estén conectados da igual, ya que lo importante es saber que los mensajes de sus subredes siempre van a salir por ahí. Por tanto, podemos usar la siguiente tabla de rutas tanto en el router 0 como en el router 2:



Esto indica que, cualquier paquete que enviemos a un destino desconocido desde cada subred, irá mediante la puerta de enlace al router y saldrá al router central. Independientemente de quién sea el destino, porque esta dirección llena de ceros indica dirección por defecto y máscara de subred por defecto. Y así nos olvidamos de la tarea de estar indicando todas las subredes del plano, cosa que sí tenemos que hacer en el central:

Y así, el router central controlará a dónde enviar los paquetes (si un destino u otro), mientras que los routers de los extremos siempre enviarán la información para el central (y este a su vez se encargará de redireccionar los mensajes a donde crea correcto). Otro detalle importante es el "/29" de la imagen, justo después de terminar la IP. Esto es una forma abreviada de indicar la máscara, y dice que la máscara tiene 29 bits a 1, pertenecientes a la red, osea, la máscara 255.255.255.248 sería así:

1111 1111 (8).1111 1111 (16).1111 1111 (24). 1111 1000 (29)

Si comprobamos, finalmente, la tabla de rutas del router central, veríamos que esta indica también las subredes que hemos generado y por qué interfaces acceder a ellas:

Donde la 10.0.0.0/30 está dividida en dos subredes, y la 192.168.5.0/29 está dividida en tres subredes.

Hasta aquí lo básico sobre subnetting, un saludo ^^

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