Guía de máscara de subred (división en subredes) y calculadora de subred IP

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Este tutorial explica la necesidad de direccionamiento IP, máscara de subred (división en subredes) y calculadora de subred IP en el sistema de redes informáticas:

En esto Serie completa de capacitación en redes , vimos en detalle sobre LAN Vs WAN Vs MAN en nuestro tutorial anterior.

En este tutorial, aprenderemos y exploraremos la necesidad de direccionamiento IP en un sistema de redes informáticas.

El direccionamiento IP se utiliza para reconocer el host de una red e identificar de forma única un dispositivo particular de la red.

Mientras que la división en subredes se usa en combinación con el direccionamiento IP para desarrollar varios direccionamiento lógico que existen dentro de una sola red.

Veremos las diferentes clases de una Red junto con sus roles e importancia en las redes de computadoras. En nuestra vida diaria, los seres humanos nos identificamos con nuestros nombres, de manera similar, los enrutadores y conmutadores reconocen su dispositivo y red vecinos con una dirección IP y una máscara de subred.

Lo que vas a aprender:

• Comprensión del direccionamiento IP
• Clases de red y máscara de subred
• División en subredes
• ¿Qué es la calculadora de subred IP?
  • ¿Por qué se necesita la calculadora de IP?
• Conclusión
  • Lectura recomendada

Comprensión del direccionamiento IP

El fenómeno general del direccionamiento lógico funciona en la capa 3 del modelo de referencia OSI y los componentes de red, como enrutadores y conmutadores, son los dispositivos host que se utilizan con mayor frecuencia.

Una dirección IP es una dirección lógica de 32 bits que clasifica de forma distintiva un host de la red. El anfitrión puede ser una computadora, un teléfono móvil o incluso una tableta. La dirección IP binaria de 32 bits se compone de dos partes distintivas, es decir, La dirección de red y la dirección de host.

También tiene 4 octetos ya que cada octeto tiene 8 bits. Este octeto se convierte en decimal y está separado por un formato, es decir, un punto. Por lo tanto, se representa en formato decimal con puntos. El rango de un octeto en binario es de 00000000 a 11111111 y en decimal de 0 a 255.

Ejemplo de formato de dirección IP:

192.168.1.64 (en decimal)

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11000000.10101000.00000001.01000000 (en binario).

El binario es difícil de memorizar, por lo que, en general, el formato decimal con puntos se utiliza en todo el mundo para la representación del direccionamiento lógico.

Entendamos en detalle cómo los valores de octetos binarios se convierten en valores decimales:

Hay 8 bits y cada bit tiene el valor de 2 elevado a la potencia n (2 ^ n). Los más a la derecha tienen el valor 2 ^ 0 y los más a la izquierda tienen el valor 2 ^ 7.

Entonces, el valor de cada bit es el siguiente:

2 ^ 7 2 ^ 6 2 ^ 5 2 ^ 4 2 ^ 3 2 ^ 2 2 ^ 1 2 ^ 0 (^ denota la potencia)

Por tanto, el resultado sería:

128+ 64+ 32+ 16+ 8+ 4+ 2+ 1

Cuando todos los bits son 1, los valores resultan ser 255 (128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255).

Supongamos que todos los bits de un octeto no son 1. Luego, vea cómo podemos calcular la dirección IP:

1 0 0 1 0 0 0 1, 128+0+0+16+0+0+0+1= 145.

Combinando los bits de los octetos en diferentes combinaciones según la necesidad, podemos derivar la dirección IP general de la red deseada. Según el requisito, estos se dividen en varias clases de una red denominada clase A, clase B, clase C, clase D y clase E.

Más popularmente, las clases A, B y C se utilizan con fines comerciales y las clases D y E tienen derechos reservados.

Clases de red y máscara de subred

La organización que gobierna Internet ha dividido las direcciones IP en diferentes clases de red.

Cada clase se identifica por su máscara de subred. Mediante la categorización de una máscara de subred predeterminada, podemos identificar fácilmente la clase de una dirección IP de la red. El primer octeto de una dirección IP identifica la clase particular de una dirección IP.

La clasificación se muestra con la ayuda de la siguiente tabla y figura.

• La dirección de clase 'A' que va de 127.0.0.0 a 127.255.255.255 no se puede utilizar y está reservada para funciones de diagnóstico y de bucle de retorno. El número de hosts que se pueden conectar a esta red es superior a 65536 hosts.
• La cantidad de hosts conectados dentro de las redes de clase B es de 256 a 65534 hosts.
• La cantidad de hosts conectados dentro de la red de clase C es menos de 254 hosts. Por lo tanto, la máscara de red de clase C es perfecta para las redes menores que se conocen como subredes. Utilizamos los bits del último octeto de la clase C para construir la máscara. Por lo tanto, necesitamos reorganizar y optimizar la subred dependiendo de la disponibilidad de los bits.

La siguiente tabla mostrará las máscaras que se pueden dibujar con redes de Clase C.

Hemos estudiado la clase de red y el fenómeno de la máscara de subred de las redes informáticas. Ahora veamos cómo la máscara nos ayudará a clasificar la ID de red y la ID de host como parte de una dirección IP.

Supongamos el caso de una dirección IP de clase A:

Por ejemplo, tome un par de dirección IP y máscara de subred 10.20.12.2 255.0.0.0

#1) Convierta esta combinación en un valor binario:

#2) Los bits correspondientes a la máscara de subred con todos los 1 representan el ID de la red, ya que es una red de clase A y el primer octeto representa el ID de la red. Los bits correspondientes a todos los ceros de la máscara de subred son el ID de host. Por lo tanto, el ID de red es 10 y el ID de host es 20.12.2

#3) A partir de la subred dada, también podemos calcular el rango de IP de una red en particular. Si la IP es 10.68.37.128 (asumiendo un caso de clase A)

Máscara de subred: 255.255.255.224
Rango de IP = 256-224 = 32.
De 32 IP, idealmente una se usa para la puerta de enlace, la segunda es para la IP de la red y la tercera es para la IP de transmisión.
Por lo tanto, el total de IP utilizables es 32-3 = 29 IP.

El rango de IP será de 10.68.27.129 a 10.68.27.158.

División en subredes

La división en subredes nos permite crear varias subredes o redes lógicas dentro de una red de una clase particular de la red. Sin división en subredes, es casi irreal crear grandes redes.

Para construir un gran sistema de redes, cada enlace debe tener una dirección IP única con cada dispositivo en esa red vinculada que participa en esa red.

Con la ayuda de una técnica de división en subredes, podemos dividir las grandes redes de una clase particular (A, B o C) en subredes más pequeñas para la interconexión entre cada nodo que se encuentran en diferentes ubicaciones.

Cada nodo de la red tendría una IP distintiva y una IP de máscara de subred. Cualquier conmutador, enrutador o puerta de enlace que conecte n redes tiene n ID de red único y una máscara de subred para cada una de las redes con las que se interconecta.

Las fórmulas de división en subredes son las siguientes:

2 ^ n> = requisito.

Las fórmulas de una cantidad de hosts por subred son las siguientes:

2 ^ n -2

Ahora comprendamos el proceso general con la ayuda de un ejemplo:

Hemos tomado un ejemplo de ID de red de Clase C con una máscara de subred predeterminada.

Suponga que la dirección IP / ID de red es: 192.168.1.0

Máscara de subred predeterminada: 255.255.255.0 (en decimal)

Máscara de subred predeterminada: 11111111.11111111.11111111.00000000 (en binario)

Por tanto, el número de bits es 8 + 8 + 8 + 0 = 24 bits. Como se mencionó anteriormente, para la división en subredes en una red de clase C, tomaremos prestados bits de la parte del host de la máscara de subred.

Por lo tanto, para personalizar la subred según los requisitos:

Tomamos una máscara de subred de 255.255.255.248 (en decimal)

11111111.11111111.11111111.11111000 (en binario).

A partir de la notación binaria anterior, podemos ver que los últimos 3 bits del último octeto se pueden usar para el direccionamiento de ID de host.

Por lo tanto, el número de subredes = 2 ^ n = 2 ^ 3 = 8 subredes (n = 3).

Número de hosts por subred = 2 ^ n -2 = 2 ^ 3 -2 = 8-2 = 6 subredes, es decir, IP de host utilizable.

Ahora el esquema de direccionamiento IP es el siguiente:

La máscara de subred para todas las IP anteriores en la tabla es común, es decir, 255.255.255.248.

Con la ayuda del ejemplo anterior, podemos ver claramente cómo la división en subredes nos ayuda a construir interconexiones entre varios enlaces y nodos de la misma subred. Todas estas direcciones IP anteriores se pueden utilizar para interconectar los dispositivos dentro de la red general.

Nota: La máscara de subred se usa más en todas partes en un sistema de redes informáticas. Por lo tanto, existe un método más para representar la máscara de subred de una red en particular que se elige y estandariza, ya que es fácil de denotar y memorizar.

Máscara de subred - 255.255.255.248 (binario)

11111111.11111111.11111111.11111000 (notación decimal)

A partir de la notación decimal podemos calcular el número de bits que tienen 1 en cada octeto:

8+8+8+5= 29

Por tanto, la máscara de subred se puede denotar como / 29.

Con ID de red, puede indicarse como 192.168.1.9/29.

A partir de la notación anterior, cualquiera que conozca la notación estándar y las fórmulas de división en subredes puede entender que la IP está usando una máscara de subred de 255.255.255.248 o / 29.

El esquema de división en subredes diferente en notación binaria y decimal se muestra a continuación:

El método de notación '/' de la máscara de subred es el más utilizado, ya que es fácil de memorizar y la notación binaria y decimal tienen un tamaño muy extenso.

Como indicamos el esquema de máscara mientras interconectamos los componentes de la red a través de la figura, si usamos el método decimal y binario, el diagrama general se volverá muy complejo y difícil de entender.

Hay tantas IP en la plataforma para mostrar y también resulta difícil memorizarlas. Por lo tanto, en general, las personas que están familiarizadas con el esquema de enrutamiento y direccionamiento IP utilizan métodos de notación corta en figuras y diagramas.

Ejemplo 1:

Comprensión de la división en subredes con un ejemplo de interconexión de dispositivos de red:

La figura anterior muestra cómo se utiliza la división en subredes para la interconexión de subredes. En primer lugar, según nuestra necesidad de la cantidad de hosts necesarios para conectarse y cumplir con los otros requisitos de la red, personalizamos la máscara de subred y la ID de red en consecuencia y las asignamos a los dispositivos a partir de entonces.

La red anterior utiliza una máscara de red de clase C y una máscara de subred / 29, lo que significa que la IP de la red se puede dividir en 8 subredes. Cada enrutador tiene una dirección IP única para cada subred vinculada.

Hay un punto importante a tener en cuenta: cuantos más bits llevemos de la máscara de subred para el ID de host, más subredes se obtendrán para la red.

Ejemplo 2:

Red de clase B:

La tabla anterior muestra los detalles de la cantidad de subredes y hosts que se pueden conectar por máscara de subred mediante el esquema de subredes de clase B.

Para conectar un host en grandes cantidades y sistemas de comunicación WAN, la división en subredes de Clase B es muy efectiva ya que brinda una amplia gama de IP para la configuración.

¿Qué es la calculadora de subred IP?

Como se mencionó en detalle anteriormente, el concepto de direccionamiento IP y división en subredes, las subredes y las redes de superredes se derivan de una gran red para crear pequeñas redes para la interconexión de varios dispositivos de red, situados muy separados entre sí y asignando la dirección IP y la máscara de subred únicas a ellos para comunicarse entre sí.

La calculadora de IP dará salida para el valor de la dirección IP de transmisión, el rango de IP utilizable de los dispositivos host, la máscara de subred, la clase de IP y el número total de hosts ingresando la máscara de subred y la dirección IP de la red en particular como valor de entrada. .

La calculadora de IP proporciona el resultado para las clases de redes de protocolo de red IPV4 e IPV6.

¿Por qué se necesita la calculadora de IP?

Hay diferentes clases de redes que se utilizan para sistemas de redes y, de las que tienen fines comerciales, las clases A, B y C son las más utilizadas.

Ahora entendamos la necesidad de una calculadora de IP con la ayuda de un ejemplo. Si necesitamos calcular el rango de host, IP de transmisión, etc.

Ejemplo 1: Para una red de clase C con IP de red 190.164.24.0 y máscara de subred 255,255.255.240 significa / 28 en notación CIDR.

Luego, podemos calcularlo manualmente según las fórmulas matemáticas que hemos explicado anteriormente en este tutorial.

Tomaremos prestada la IP del host del último octeto para la división en subredes, que es 11111111.11111111.11111111.11110000

Aquí el no. de las subredes son 2 ^ n = 2 ^ 4 = 16 subredes (n = 4).
La cantidad de host por subred es 2 ^ n -2 = 2 ^ 4 -2 = 14 subredes significa 14 IP de host utilizables.

Para la red IP 190.164.24.0,

La máscara de subred es común para todos estos rangos de IP que son 255.255.255.240.

Todo el procedimiento para calcular esto manualmente es largo.

ESejemplo # 2:C calculando los mismos parámetros para la división en subredes para la IP de red de clase A.

La dirección IP es 10.0.0.0
La máscara de subred es 255.252.0.0. (/ 14 en notación CIDR)
Ahora el número de hosts utilizables por subred es 262.142.

Por lo tanto, para calcular los parámetros de red en un tipo de redes tan grandes, se diseña la calculadora de subredes. Es básicamente una herramienta de software y calcula el valor deseado automáticamente ingresando algunos parámetros básicos como IP de red y máscara de subred.

La salida es más precisa, precisa y para el usuario que está construyendo las subredes y superredes a partir de una gran red y también ahorra tiempo.

Además, es muy fácil y simple de usar y se usa principalmente en el caso de redes de clase A y clase B, ya que aquí el no. de IP utilizable y rango de host es de miles a millones.

La dirección de red es 10.0.0.0
La máscara de subred es 255.252.0.0 (/ 14) en notación CIDR.
La cantidad de hosts será 262144 y la cantidad de subredes será 64.

Ahora vea cómo podemos obtener esto de la herramienta con la ayuda del siguiente conjunto de capturas de pantalla en tres partes, ya que el resultado es muy grande.

Calculadora de IP de red Clase A Captura de pantalla-2

Ejemplo # 3 : Red de clase B para calcular la dirección de transmisión, el número de hosts utilizables, el número de subredes, etc. utilizando esta herramienta.

La dirección IP es 10.0.0.0
La máscara de subred es 255.255.192.0 (/ 18) en notación CIDR
El número de hosts será 16384 y el número de subredes será 1024.

Encuentre el resultado con la ayuda del siguiente conjunto de capturas de pantalla en tres partes, ya que el resultado es muy largo.

Por lo tanto, con la ayuda de los ejemplos anteriores, podemos obtener los detalles de la subred según nuestros requisitos.

La siguiente tabla muestra los distintos detalles de la subred IPV4:

=> Cuidado con el sencillo servidor de redes informáticas

Conclusión

En este tutorial, hemos aprendido la necesidad de direccionamiento IP y división en subredes en los sistemas de redes informáticas, con la ayuda de diferentes ejemplos.

El esquema de direccionamiento IP y la división en subredes son los componentes básicos para definir las subredes y las IP dentro de una red grande.

Las diferentes fórmulas que hemos utilizado nos ayudarán a determinar los hosts que podemos conectar en una red en particular y también nos permitirán saber cómo una red enorme se puede dividir en muchas redes más pequeñas para facilitar la comunicación.

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