Direccionamiento IPV4 y Subredes

¿Qué es una dirección IP?

Una IP es un número binario de 32 bits, tal y como una computadora o dispositivo la lee, estos 32 bits se dividen en byte, 1 byte son 8 bits, por lo tanto, una dirección IPV4 estaría conformada por 4 bytes.

10000011011011000111101011001100
32 Bits
10000011011011000111101011001100
8 bits8 bits8 bits8 bits

Cada uno de estos 8 bits se transforman a su notación decimal punteada y se separan por puntos.

10000011011011000111101011001100
131108122204
131.108.122.204

Identificador de Red – Host

La dirección IP está compuesta por un identificador de red y un identificador de host, es decir, cierta cantidad de bits de la dirección pertenecen al identificador de red y la otra parte al identificador de host. La cantidad de bits de red y host depende de la clase a la que pertenece la dirección IP.

En 1981 las direcciones IPV4 de internet se asignaron de acuerdo a un direccionamiento con clase, lo que se llama clase antigua, dependiendo de la dirección IP se asignaba una clase específica y se determinaba cuantos bits pertenecían a red y cuantos bits a host.


Clases de direcciones IPV4

Existen 5 clases de direcciones IP:

CLASE ASoporta redes en Internet grandes
CLASE BSoporta redes en Internet moderadas
CLASE CSoporta redes en Internet pequeñas
CLASE DSoporta redes multicast
CLASE ESin uso. Redes experimentales

En esta guía nos centraremos en las clases A, B y C.

CLASE A

En la clase A los primeros 8 bits representan la red y los restantes 24 representan el host.

8 Bits24 Bits
RedHostHostHost

CLASE B

En la clase B los primeros 16 bits representan la red y los restantes 16 bits representan el host.

16 Bits16 Bits
RedRedHostHost

CLASE C

En la clase C los primeros 24 bits representan la red y los restantes 8 bits representan el host.

24 Bits8 Bits
RedRedRedHost

¿Cómo se determina la clase?

Como se determina una clase dada una dirección IP específica, por ejemplo 192.168.100.50, la respuesta está en el primer octeto, en el número 192.

Cada clase está comprendida entre un rango de valores, como se puede observar en la siguiente tabla.

CLASE AEl primer octeto está comprendido entre 0 – 127
CLASE BEl primer octeto está comprendido entre 128 – 191
CLASE CEl primer octeto está comprendido entre 192 – 223
CLASE DEl primer octeto está comprendido entre 224 – 239
CLASE EEl primer octeto está comprendido entre 240 – 255

Por lo tanto, el ejemplo anterior con la dirección IP 192.168.100.50 sería de la clase C.

Es una buena práctica verificar el primer octeto de la dirección IP que estemos configurando para determinar la clase, es importante destacar que esto solo funciona para direcciones IPV4, ya que las IPV6 no trabajan con clases.

Ejemplos de clase A

10.34.101.6
56.65.110.98
100.210.100.76
Estas direcciones pertenecen a la clase A, ya que su primer octeto es 10, 56 y 100, que están dentro del rango de la clase A.
Identificador de Red / 1 octetos / 8 BitsIdentificador de Host / 3octeto / 24 Bits
10
56
100
34.101.6
65.110.98
210.100.76

Ejemplos de clase B

130.244.53.2
150.185.95.2
172.16.2.5
Estas direcciones pertenecen a la clase B, ya que su primer octeto es 130, 150 y 172, que están dentro del rango de la clase B.
Identificador de Red / 2 octetos / 16 BitsIdentificador de Host / 2 octeto / 16 Bits
130.244
150.185
172.16
53.2
95.2
2.5

Ejemplos de clase C

192.168.50.4
199.46.36.5
200.100.210.200
Estas direcciones pertenecen a la clase C, ya que su primer octeto es 192, 199 y 200, que están dentro del rango de la clase C.
Identificador de Red / 3 octetos / 24 BitsIdentificador de Host / 1 octeto / 8 Bits
192.168.50
199.46.36
200.100.210
4
5
200

Una forma de expresar explícitamente cuáles son los bits que representan a red, es colocar un prefijo de red y se escribe con un «/» seguido del número de Bits.

ClasesPrefijo de red
A/8
B/16
C/24

Máscaras y prefijos

Las máscaras y prefijos no son más que dos formas de representar lo mismo, cuantos bits de host y cuantos bits de red posee una dirección IP.

Ejemplo

Máscaras y PrefijosDirección en número binarioMáscaras de red
192.168.168.100/2411111111111111111111111100000000 – 24 Bits de red255.255.255.0
172.16.16.10/1611111111111111110000000000000000 – 16 Bits de red255.255.0.0
10.10.2.1/811111111000000000000000000000000 – 8 Bits de red255.0.0.0

Entonces, como hemos dicho, podemos representar la IP con prefijo de red 192.168.168.100/24 o con máscara de red 192.168.168.100 255.255.255.0


¿Por qué es necesaria la utilización de máscaras de red/subred?

Si tomamos una dirección IP y su máscara en valores binarios y realizamos una operación and obtendremos la dirección de red a la que pertenece la IP.

Una dirección de red, siempre va a estar expresada en notación punteada y la porción de host siempre va a ser 0.

Ejemplos

Dirección IPClaseMáscara por DefectoDirección de Red
199.46.36.200C255.255.255.0199.46.36.0
111.211.11.1A255.0.0.0111.0.0.0
7.141.30.89A255.0.0.07.0.0.0
222.8.56.107C255.255.255.0222.8.56.0
192.168.16.2C255.255.255.0192.168.16.0
63.100.5.1A255.0.0.063.0.0.0
192.0.0.2C255.255.255.0192.0.0.0
130.1.1.1B255.255.0.0130.1.0.0
64.55.47.100A255.0.0.064.0.0.0
10.192.168.100A255.0.0.010.0.0.0

Subredes

Ejemplo 1 – Dirección de Red

10.0.0.0

00001010.00000000.00000000.00000000

Máscara

11111111.00000000.00000000.00000000

255.0.0.0

Bits de Host = 224 = 16.777.216

En este caso tenemos mucho direccionamiento de host, que si no se utilizan todas las direcciones, simplemente se pierden, una de las cosas que podemos hacer para ahorrar o no desperdiciar direcciones es crear una subred.

Una subred no es más que una división de una red más grande. Para crear subredes hay que tomar bits de la porción de host y reasignarlos a la porción de red.

Ejemplo 2 – Dirección de Red

10.0.0.0

00001010.00000000.00000000.00000000

Máscara

11111111.11110000.00000000.00000000

255.240.0.0

En el ejemplo 2 anterior, al pedir prestados 4 bits de la porción de host el valor de la máscara de red cambia y pasa a ser una máscara de subred.

Entonces tenemos que esos 4 bits prestados se utilizan para crear subredes, en este caso 24 = 16 subredes. Es decir, esta clase A, la estamos dividiendo en 16 subredes, por supuesto, cada una de estas 16 redes es mucho más pequeña que la clase A inicial.

Es importante darnos cuenta aquí, que es la máscara la que establece explícitamente cuáles son los bits de red y subred que estoy estableciendo.

En el siguiente ejemplo, para una red clase C y una máscara por defecto de 255.255.255.0, el espacio de redireccionamiento para host es mucho más pequeño.

Ejemplo 3 – Dirección de Red

192.168.168.0

11000000.10101000.10101000.00000000

Máscara

11111111.11111111.11111111.00000000

255.255.255.0

Bits de Host = 28 = 256

Pero que sucede si en esta red solo quiero utilizar 10 dispositivos, si utilizo estos 8 bits de host con la máscara por defecto, estaríamos desperdiciando direcciones, porque estaría utilizando solamente las 10 que necesito

Podemos cambiar la máscara para definir explícitamente cuantos bits de subred voy a utilizar.

En este caso cambiamos la máscara para utilizar 3 bits adicionales

Ejemplo 3 – Dirección de Red

192.168.168.0

11000000.10101000.10101000.00000000

11000000.10101000.10101000.11100000 <- 3 bits prestados

Máscara

255.255.255.224

Bits de Host = 23 = 8

Al pedir prestados 3 bits de la porción de host, se crean 23 = 8 subredes.

Siguiendo con el ejemplo anterior, podemos determinar cuáles son las 8 subredes creadas tomando los 3 bits prestados de la porción de host.

Subredes creadas en binarioSubredes en notación decimal
00000000192.168.168.0
00100000192.168.168.32
01000000192.168.168.64
01100000192.168.168.96
10000000192.168.168.128
10100000192.168.168.160
11000000192.168.168.192
11100000192.168.168.224

Cada una de las anteriores subredes, tiene capacidad para direccionar 5 bits de host, si tomamos como ejemplo la última dirección de subred 192.168.168.224, podemos ver cuantos direccionamientos podemos hacer.

SubredHostDireccion
11100001192.168.168.225
11100010192.168.168.226
11100011192.168.168.227
11100100192.168.168.228
Y así hasta llegar al último host
11111110192.168.168.254
Y por último la dirección de difusión
11111111192.168.168.255

Calculadora de subred IP

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