Funcionamiento y Configuración de Máscaras de Subred en Redes IPv4

¿Qué es la Máscara de Subred y el Subnetting?

La máscara de subred o subnetting señala qué bytes (o qué porción) de su dirección es el identificador de la red. La máscara consiste en una secuencia de unos seguidos de una secuencia de ceros con el mismo tamaño que una dirección IP (32 bits, o lo que es lo mismo, 4 bytes). Por ejemplo, una máscara de 20 bits se escribiría 255.255.240.0, es decir, como una dirección IP con 20 bits en 1 seguidos por 12 bits en 0; pero para facilitar su lectura, se escribe separando bloques de 8 bits (1 byte) con puntos y escribiéndolos en decimal. La máscara determina todos los parámetros de una subred: dirección de red, dirección de difusión (broadcast) y direcciones asignables a nodos de red (hosts).

El Rol de los Routers en la Segmentación

Los routers constituyen los límites entre las subredes. La comunicación desde y hasta otras subredes es hecha mediante un puerto específico de un router específico, por lo menos momentáneamente.

División Lógica y Física de Redes

Una subred típica es una red física hecha con un router, por ejemplo: una Red Ethernet o una “red de área local virtual” (Virtual Local Area Network, VLAN). Sin embargo, las subredes permiten a la red ser dividida lógicamente a pesar del diseño físico de la misma, por cuanto es posible dividir una red física en varias subredes configurando diferentes computadoras host que utilicen diferentes routers. La dirección de todos los nodos en una subred comienza con la misma secuencia binaria, que es su ID de red e ID de subred. En IPv4, las subredes deben ser identificadas por la base de la dirección y una máscara de subred.

Optimización del Enrutamiento y CIDR

Las subredes simplifican el enrutamiento, ya que cada subred típicamente es representada como una fila en las tablas de ruteo en cada router conectado. Las subredes fueron utilizadas antes de la introducción de las direcciones IPv4 para permitir a una red grande tener un número importante de redes más pequeñas dentro, controladas por varios routers. Las subredes permiten el Enrutamiento entre Dominios sin Clases (CIDR). Para que las computadoras puedan comunicarse con una red, es necesario contar con números IP propios, pero si tenemos dos o más redes, es fácil dividir una dirección IP entre todos los hosts de la red. De esta forma se pueden partir redes grandes en redes más pequeñas.

Cálculo y Operaciones Lógicas

Es necesario para el funcionamiento de una subred calcular los bits de una IP y quitarle los bits de host, y agregárselos a los bits de network mediante el uso de una operación lógica.

Ejemplo de subdivisión