CREACIÓN DE SUBREDES 1
CREACIÓN DE SUBREDES
Todos tenemos en casa una red básica compuesta por nuestro router y algún que otro dispositivo conectado por cable LAN y, la mayoría por conexión WIFI.
En las empresas, cuando tenemos la necesidad de optimizar y separar redes para distintos propósitos, tenemos que crear lo que se llama, subredes.
En la imagen podemos ver un gráfico de cómo se pueden obtener dos subredes independientes, cada una con distintos puestos de trabajo. Veremos los conceptos básicos para Calcular las subredes.
¿ Porqué creamos divisiones de subredes ?
Podemos resumir los motivos en:
1º Evita difusiones innecesarias
Los ordenadores de una red, envían pueden enviar información a cualquier PC que esté dentro de su misma red ( a esto se le llama difusión ) . Las difusiones son debidas tanto a programas que están ejecutándose en el pc por requerimiento del usuario ( legítimos ) u por otros que se han instalado de forma “causal “, como son los virus y malware.
Si tenemos una red pequeña, esto puede que no se llegue a notar, pero la cosa cambia si tenemos una red compuesta por miles de usuarios. Entonces esta difusión puede provocar un caos en la red haciendo que se ralentice
Hay que tener en cuenta que esas difusiones no se envían más allá de la subred de un usuario, y por tanto, crear subredes más pequeñas, hace del problema , algo mucho mas llevadero. Evidentemente, el tema del virus y malware habría que solucionarlo.
2º Aumenta las opciones de seguridad
Toda red tiene elementos mas sensibles y de especial cuidado. Si esos elementos están en una red común, desde todos los sitios se puede acceder y “atacar”.
Separar las partes vitales en subredes especiales, permite implementar medidas de seguridad especiales, como cortafuegos (firewalls).
Los cortafuegos se configuran para que sólo las subredes autorizadas tengan acceso a los servidores que contienen esas partes sensibles del sistema.
3º Simplifica la administración
En una empresa hay varios departamentos con requisitos de acceso diferentes. Si queremos hacer cambios administrativos es siempre mejor hacerlo sobre la subred que contienen los usuarios de cada departamento que hacerlo puesto a puesto
Actividad 5. Completa la tabla añadiendo la red 6 y 7
Actividad 6 Crear las subredes necesarias para que contengan 120 host mínimo, tomando en cuenta que IP: 202.15.35.0 con Máscara: 255.255.255.0. Calcular la Ip de red, broadcast y rango de cada subred
Ejemplo 2. Crear 8 Subredes de la red con IP 180.10.1.0 y Máscara: 255.255.254.0. Queremos que cada red tenga un mínimo de 60 host
1º Vemos que la máscara nos va a permitir lo que nos pide, gracias a que ha liberado un 1. Me explico. Tenemos que
Máscara = 11111111.11111111.11111110.00000000
Esa máscara nos permite crear 2^9 host = 512 host
Y 60 puestos por 8 redes = 480 . Por tanto es posible
2º Vemos los bits para las subredes dentro de la mascara. Creamos la máscara ampliada.
Para 8 subredes se necesitan 3 bits, por tanto la mascara amplicada queda como
11111111.11111111.11111111.11000000
3º Veremos cómo quedan las subredes
Vamos a poner en binario la Ip de origen 180.10.1.0 que en binario es
10110100.00001010.00000001.00000000
Como la máscara ampliada permite variar 3 bits extra tenemos que la primera combinación es sustituir los tres bits correspondientes de la iP por 000
Esto da lugar a
10110100.00001010.00000000.00000000
o lo que es lo mismo en decimal, tenemos la ip de red 180.10.0.0
La última dirección será la marcada por 10110100.00001010.00000000.00111111, o en decimal 180.10.0.63
Pasamos a la 2º subred. En este caso, la 2º combinación de esos 3 bits que varían es el 001, por tanto lo ponemos ahora en la IP y nos queda la 2º subred como
10110100.00001010.00000000.01000000 que en decimal es 180.10.0.64
y la última de esa subred es 10110100.00001010.00000000.01111111 o en decimal 180.10.0.127
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Los ordenadores de una red, envían pueden enviar información a cualquier PC que esté dentro de su misma red ( a esto se le llama difusión ) . Las difusiones son debidas tanto a programas que están ejecutándose en el pc por requerimiento del usuario ( legítimos ) u por otros que se han instalado de forma “causal “, como son los virus y malware.
Si tenemos una red pequeña, esto puede que no se llegue a notar, pero la cosa cambia si tenemos una red compuesta por miles de usuarios. Entonces esta difusión puede provocar un caos en la red haciendo que se ralentice
Hay que tener en cuenta que esas difusiones no se envían más allá de la subred de un usuario, y por tanto, crear subredes más pequeñas, hace del problema , algo mucho mas llevadero. Evidentemente, el tema del virus y malware habría que solucionarlo.
2º Aumenta las opciones de seguridad
Toda red tiene elementos mas sensibles y de especial cuidado. Si esos elementos están en una red común, desde todos los sitios se puede acceder y “atacar”.
Separar las partes vitales en subredes especiales, permite implementar medidas de seguridad especiales, como cortafuegos (firewalls).
Los cortafuegos se configuran para que sólo las subredes autorizadas tengan acceso a los servidores que contienen esas partes sensibles del sistema.
3º Simplifica la administración
En una empresa hay varios departamentos con requisitos de acceso diferentes. Si queremos hacer cambios administrativos es siempre mejor hacerlo sobre la subred que contienen los usuarios de cada departamento que hacerlo puesto a puesto
4º Controla el crecimiento
Las empresas cambian y, lo ideal, es que crezcan a lo largo del tiempo. Eso lleva implícito ampliar las diferentes subredes que se necesiten en un futuro.
Pongamos un ejemplo. La red 192.168.2.0, con una máscara 255.255.255.0, da lugar a tener 256 nodos, que si quitamos el de red y difusión, nos queda 254.
Si por algún motivo, la empresa aumenta, se puede crear otra subred del tipo 192.168.3.0 dando lugar a otros 254 nodos. Si la red necesita mas ordenadores, tendremos que tocar la mascara de subred de la forma 255.255.0.0.
Creación de subredes dentro de una red
En la imagen superior tenemos el objetivo del tema. Crear tres subredes para nuestro centro de forma que, compartiendo una infraestructura común, cada subred tenga privilegios diferentes. Por ejemplo, si tenemos un servidor en la subred de profesores con los exámenes del curso presente, debería de estar protegidos y accesible sólo desde la red de profesores. Empezaremos repasando un poco de conversión del sistema binario a decimal
1º Convierte un valor binario a un valor decimal
Vamos a tener valores del tipo 11001111, o sea octetos de 0 y 1. Para para expresarla en decimal tenemos que mirar la ponderación de cada posición. Recordamos que esto se hacía multiplicando el coeficiente por 2 elevado a la posición que ocupa el bit, esto es, cada posición es un valor que se puede obtener de la siguiente tabla
| 2^0 | 2^1 | 2^2 | 2^3 | 2^4 | 2^5 | 2^6 | 2^7 |
| 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 |
En la fila verde indicamos la ponderación del bit y abajo el valor que nos da. Por ejemplo, el 11000000 sería:
2^7 + 2^6 + 0*2^5+0*2^4+0*2^3+0*2^2+0*2^1+0*2^0 = 128 + 64 = 192
Actividad. Calcular el correspondiente decimal de
- 11001100
- 01010101
- 11100010
- 10001100
2º Clases de IP
Ya vimos en el tema anterior que existe hasta cinco clases de redes IP. Nos vamos a centrar en las tres primeras para hacer las actividades.
Recordamos que:
Recordamos que:
Clase A = 0.x.x.x a 127.x.x.x ( empieza en 0 hasta el 127 en el primer octeto )
Clase B = desde el 128 hasta el 191 , o sea -> 128.0.x.x a 191.255.x.x
Clase
C = Desde 192.0 a 223.255, o sea -> 192.0.0.x a 223.255.255.x
Actividad 1. Busca algunos ejemplos de sitios donde usen cada una de las clases
Actividad 2. Decir a que clase pertenecen las siguientes redes
105.23.55.69
10.59.5.0
120.88.65.0
192.233.5.66
126.23.66.1
200.65.1.1
Actividad 3. Dadas las IP, decir que parte de ella pertenece a la red y que parte al host, por ejemplo, para una 192.168.1.1, la 192.168.1 es la parte de red y la 1 del final es del host
C = Desde 192.0 a 223.255, o sea -> 192.0.0.x a 223.255.255.x
Actividad 1. Busca algunos ejemplos de sitios donde usen cada una de las clases
Actividad 2. Decir a que clase pertenecen las siguientes redes
105.23.55.69
10.59.5.0
120.88.65.0
192.233.5.66
126.23.66.1
200.65.1.1
Actividad 3. Dadas las IP, decir que parte de ella pertenece a la red y que parte al host, por ejemplo, para una 192.168.1.1, la 192.168.1 es la parte de red y la 1 del final es del host
177.100.18.4
209.240.80.78
199.155.77.56
215.45.45.0
92.200.15.0
95.0.21.90
33.0.0.0
58.98.80.0
217.51.6.0
10.25.21.1
2.1 Maneras de indicar la IP y la máscara
Cuando hablamos de los parámetros de conexión de un host a la red, tenemos un valor de IP y un valor de máscara.
Existe dos formas comunes de indicarlos, que detallamosa) Forma extendida. En este caso, se indica los 4 octetos de cada uno en forma binaria o decimal de la forma IP -> 192.165.8.1 máscara 255.255.255.0b) Forma reducida. Se pone la IP y se termina con un número que indica los unos (1) que contiene la máscara. El ejemplo anterior queda como 192.168.8.1/24 ( la parte en rojo indica la IP y la verde la máscara )
3º Creación de subredes
Para empezar , diseñaremos dos subredes.
Tenemos que , en las prácticas del router ponemos los datos de ip y de mascara como
IP -> 192.168.1.0
Máscara -> 255.255.255.0
Esto nos dice que vamos a poder conectar 254 ordenadores dentro de esa red. Todos ellos empezando por 192.168.1.X
Eso es así porque la mascara nos marca los bit que pueden variar.
Vamos a pasar esto a binario. Tenemos lo siguiente
IP -> 11000000.10101000.00000001.00000000
Máscara -> 11111111.11111111.11111111.00000000
Vemos que los 1 de la máscara no dejan que cambien el octeto correspondiente de la IP, y sólo cuando es 0 es cuando puede variar los bits del octeto.
Qué pasa ahora si cambiamos la máscara y ponemos un bit mas a uno. Tenemos lo siguiente:
Máscara -> 11111111.11111111.11111111.10000000 Implica que:
IP( 1 ) -> 11000000.10101000.00000001.00000000
IP( 2 ) -> 11000000.10101000.00000001.10000000
Resultado. El cambio a 1 de ese bit ( marcado en verde ) provoca que el bit correspondiente pueda variar de 0 a 1 y, por tanto, crear dos subredes, una que empieza por el 0 y la otra que empieza por el 1 ( dentro del último octeto )
Hemos obtenido las dos redes , que en forma decimal serían las :
192.168.1.0/ 25 y la 192.168.1.128/ 25
Fijaros que la final indicamos los bit de la máscara con el número de unos que tiene. Antes teníamos veinticuatros unos y ahora 25.
Seguimos adelante…..
Crearemos 4 subredes
Antes hemos visto que:
Si cojo un bit mas de la mascara he visto que puedo crear dos subredes
Ahora:
Si cojo 2 bits , puedo obtener 4 combinaciones de subredes dado por 00, la 01, la 10 y la 11
Tengo que tomar dos bits mas a la máscara para obtener las 4 subredes.
La forma que tiene que tener ahora la máscara es
11111111.11111111.11111111.11000000, o sea, ahora tengo 26 bits a 1 en la máscara.
Como el 0 indica que puede variar el valor del bit de la IP, tengo las siguientes Ip
Al hacer 4 subredes, tengo 6 bits que pueden variar en el rango de la IP, que significa 2^6 = 64 IP. Si quitamos las dos que se usan para red y broadcasting, nos queda 4 subredes para conectar 62 ordenadores en cada uno.
Nos lanzamos a una mas grande. Para la red 192.168.1.0 con mascara 255.255.255.0, obtener 8 subredes de 30 puestos cada una.
Es posible ?.
Cómo tenemos que poner la máscara ?
Lo primero que tenemos que hacer es respetar la ip de red y la de broadcasting, y por tanto, tenemos que quitar 2 * 8 = 16 ip
De las 256 que tiene un octeto ( 2^8 = 256 ordenadores o IP ), nos queda:
256 – 16 = 240 ordenadores que se pueden conectar
Como tenemos que tener 8 redes y en cada una queremos 30, nos sale justo, ya que :
8 redes por 30 = 240 IP
¿ Pero cómo seleccionamos cada subred ?. Pues con la mascara de subred, así que, si tenemos 8 redes vamos a necesitar… veamos
- Si cojo un bit mas de la mascara he visto que puedo crear dos subredes
- Si cojo 2 bits , puedo obtener 4 combinaciones de subredes dado por 00, la 01, la 10 y la 11
- Si ahora tomo 3 bits mas de la máscara , tengo 2^3 combinaciones, o sea, 8 subredes. Pues ya está, tengo que tomar prestados otros 3 bits mas y ponerlos a 1 dentro de la máscara, que nos va a quedar como :
11111111.11111111.11111111.11100000
Hemos pasado de tener una
Mascara origen: 11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0)
a una
Mascara ampliada: 11111111.11111111.11111111.11100000 (255.255.255.224)
Importante: A partir de este momento, tenemos que usar la máscara ampliada para cada una de las subredes.
Veremos como nos ha quedado la tabla de las 8 redes. Mostramos cómo quedan las 4 primeras subredes y el rango de dominio de las iP en cada una de ellas:
Explicamos un poco. La red 0 tiene como primera dirección la 192.168.1.0 usada para la red ( dispositivo encargado que de servicio a la subred ). Luego tenemos un rango disponible que va desde la primera 192.168.1.1 hasta la última 192.168.1.30. La de broadcasting es la 192.168.1.31
Actividad 5. Completa la tabla añadiendo la red 6 y 7
Actividad 6 Crear las subredes necesarias para que contengan 120 host mínimo, tomando en cuenta que IP: 202.15.35.0 con Máscara: 255.255.255.0. Calcular la Ip de red, broadcast y rango de cada subred
Ejemplo 2. Crear 8 Subredes de la red con IP 180.10.1.0 y Máscara: 255.255.254.0. Queremos que cada red tenga un mínimo de 60 host
1º Vemos que la máscara nos va a permitir lo que nos pide, gracias a que ha liberado un 1. Me explico. Tenemos que
Máscara = 11111111.11111111.11111110.00000000
Esa máscara nos permite crear 2^9 host = 512 host
Y 60 puestos por 8 redes = 480 . Por tanto es posible
2º Vemos los bits para las subredes dentro de la mascara. Creamos la máscara ampliada.
Para 8 subredes se necesitan 3 bits, por tanto la mascara amplicada queda como
11111111.11111111.11111111.11000000
3º Veremos cómo quedan las subredes
Vamos a poner en binario la Ip de origen 180.10.1.0 que en binario es
10110100.00001010.00000001.00000000
Como la máscara ampliada permite variar 3 bits extra tenemos que la primera combinación es sustituir los tres bits correspondientes de la iP por 000
Esto da lugar a
10110100.00001010.00000000.00000000
o lo que es lo mismo en decimal, tenemos la ip de red 180.10.0.0
La última dirección será la marcada por 10110100.00001010.00000000.00111111, o en decimal 180.10.0.63
Pasamos a la 2º subred. En este caso, la 2º combinación de esos 3 bits que varían es el 001, por tanto lo ponemos ahora en la IP y nos queda la 2º subred como
10110100.00001010.00000000.01000000 que en decimal es 180.10.0.64
y la última de esa subred es 10110100.00001010.00000000.01111111 o en decimal 180.10.0.127
4º Si seguimos este procedimiento, tenemos los siguientes valores para
| Red | Ip de red | broadcast |
| 2 | 180.10.0.128 | 180.10.0.191 |
| 3 | 180.10.0.192 | 180.10.0.255 |
| 4 | 180.10.1.0 | 180.10.1.63 |
| 5 | 180.10.1.64 | 180.10.1.127 |
| 6 | 180.10.1.128 | 180.10.1.191 |
| 7 | 180.10.1.192 | 180.10.1.255 |
Ejemplo 3. Diseñar 100 subredes que contenga un mínimo de 130.000 host si contamos con una IP 10.0.0.0 y Máscara: 255.0.0.0. Obtener la IP de red, rango y broadcast de la número 0, 76 y la última , la 99
1º 130.000 son muchos , y tendremos que saber cuantos bit necesitamos. Para calcularlos tenemos que hacer la operación de 2^x = 130000, o mayor de ese número.
Ya sabemos que para 8 bits tenemos 256, cada bit de mas significa multiplicar por 2 los host, por tanto
| Bits | Hosts |
| 9 | 512 |
| 10 | 1024 |
| 11 | 2048 |
| 12 | 4096 |
| 13 | 8192 |
| 14 | 16384 |
| 15 | 32768 |
| 16 | 65536 |
| 17 | 131072 |
Ya sabemos que necesitamos 17 bits para crear esa subred
2º Veremos la mascara ampliada.
Partimos de la mascara 255.0.0.0 . Necesitamos unos bits para crear las 100 redes y otros para el rango de las IP.
Para las 100 redes se requieren tomar 9 bits, que sumado a los 17 calculados antes, tenemos 26 bits. Vamos a indicar la nueva máscara ampliada
255.11111110.00000000.00000000
Con la nueva máscara y para la primera red, tenemos
- Red 0
- Dirección de subred: 10.0.0.0
- Dirección de subred en forma binaria : 00001010.0000000.00000000.00000000
- Dirección de broadcast: 10.1.255.255
- Dirección de broadcast en forma binaria: 00001010.00000001.11111111.11111111
Vamos a ver otra mas.
Observamos que el “avance de posiciones ” de cada ip es de 2 octetos completos, por tanto, la tabla completa sería como
| Red | Inicio | Final |
| 1 | 10.2.0.0 | 10.3.255.255 |
| 2 | 10.4.0.0 | 10.5.255.255 |
| 3 | 10.6.0.0 | 10.7.255.255 |
| 4 | 10.8.0.0 | 10.9.255.255 |
Vemos la relación?. A cada valor de red, el inicio se obtiene multiplicando por 2, por tanto para 76 sería ( 76 *2 = 152) -> 10.152.0.0 hasta la 10.153.255.255
4º Máscaras de subred de longitud variable ( VLSM )
En los casos vistos anteriormente tenemos que la creación de las subredes ha supuesto tener la misma cantidad de direcciones de host disponibles.
En la práctica no sucede que la necesidad de cada subred requiera el mimos número de host. En el ejemplo de la Universidad, la subred de alumnos debería de ser mucho mayor que la de profesores. Este desperdicio de host se soluciona con la técnica del VLSM
Veremos un ejemplo de VLSM
Necesitamos crear un sistema de subredes que reuna los siguientes requisitos:
- Red A debe contener 14 hosts
- Red B debe contener 28 hosts
- Red C debe contener 2 hosts
- Red D debe contener 7 hosts
- Red D debe contener 28 hosts
La primera red necesita 14 host. El número de bits que se necesita es 2^4 = 16, por tanto con 4 bits los “cubrimos”. La máscara será a /28 (255.255.255.240)
Para la subred B se procede igual, pero como necesita 28 hosts, se necesitan ahora los últimos 5 bits y, por tanto, la máscara nos queda B /27 (255.255.255.224)
Para el resto, el procedimiento es el mismo. Obtenemos:
- C /30 (255.255.255.252)
- D /28 (255.255.255.240)
- E/27 (255.255.255.224)
Los rangos de las subredes, empezando por la mayor para mayor facilidad , será
realizar la asignación de este modo:
red B: 204.15.5.0/27 rango 1 to 30red E: 204.15.5.32/27 rango 33 to 62red A: 204.15.5.64/28 rango 65 to 78red D: 204.15.5.80/28 rango 81 to 94red C: 204.15.5.96/30 rango 97 to 98
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