Subnetting - Subredes

El subnetting es la técnica de dividir una red IP en múltiples subredes más pequeñas para optimizar el uso de direcciones IP y mejorar la gestión de red.

¿Qué es Subnetting?

El subnetting es el proceso de tomar una red IP grande y dividirla en subredes más pequeñas mediante el uso de máscaras de subred. Esto permite un uso más eficiente de las direcciones IP y mejora la seguridad y el rendimiento de la red.

Conceptos Fundamentales

Máscara de Subred (Subnet Mask)

• Función: Define qué parte de la IP es red y qué parte es host
• Formato: 32 bits en IPv4, 128 bits en IPv6
• Notación: Decimal punteada (255.255.255.0) o CIDR (/24)

Dirección de Red

• Función: Identifica la subred específica
• Cálculo: IP AND Máscara de subred
• Ejemplo: 192.168.1.0/24

Dirección de Broadcast

• Función: Dirección para enviar a todos los hosts de la subred
• Cálculo: Última dirección de la subred
• Ejemplo: 192.168.1.255/24

Direcciones de Host

• Función: Direcciones asignables a dispositivos
• Rango: Entre dirección de red y broadcast
• Ejemplo: 192.168.1.1 - 192.168.1.254

Clases de Red IPv4

Clase A

• Rango: 1.0.0.0 - 126.255.255.255
• Máscara por defecto: 255.0.0.0 (/8)
• Redes: 126 redes
• Hosts por red: 16,777,214 hosts

Clase B

• Rango: 128.0.0.0 - 191.255.255.255
• Máscara por defecto: 255.255.0.0 (/16)
• Redes: 16,384 redes
• Hosts por red: 65,534 hosts

Clase C

• Rango: 192.0.0.0 - 223.255.255.255
• Máscara por defecto: 255.255.255.0 (/24)
• Redes: 2,097,152 redes
• Hosts por red: 254 hosts

Clases D y E

• Clase D: 224.0.0.0 - 239.255.255.255 (Multicast)
• Clase E: 240.0.0.0 - 255.255.255.255 (Experimental)

CIDR (Classless Inter-Domain Routing)

Notación CIDR

• Formato: IP/número de bits de red
• Ejemplo: 192.168.1.0/24
• Ventaja: Flexibilidad en el tamaño de subred

Tabla de Máscaras CIDR

Cálculo de Subredes

Método Binario

1. Convertir IP a binario
2. Aplicar máscara de subred
3. Identificar bits de red y host
4. Calcular direcciones válidas

Ejemplo Práctico

Red: 192.168.1.0/26
Máscara: 255.255.255.192

IP:     192.168.1.0
Binario: 11000000.10101000.00000001.00000000
Máscara: 11111111.11111111.11111111.11000000

Bits de red: 26
Bits de host: 6
Hosts por subred: 2^6 - 2 = 62 hosts

Subredes Resultantes

Subred 1: 192.168.1.0/26
- Red: 192.168.1.0
- Hosts: 192.168.1.1 - 192.168.1.62
- Broadcast: 192.168.1.63

Subred 2: 192.168.1.64/26
- Red: 192.168.1.64
- Hosts: 192.168.1.65 - 192.168.1.126
- Broadcast: 192.168.1.127

VLSM (Variable Length Subnet Masking)

Concepto

• Definición: Uso de diferentes máscaras de subred en la misma red
• Ventaja: Optimización máxima del espacio de direcciones
• Uso: Redes con diferentes tamaños de subred

Ejemplo VLSM

Red principal: 192.168.1.0/24

Subredes requeridas:
- LAN1: 50 hosts → /26 (62 hosts)
- LAN2: 20 hosts → /27 (30 hosts)
- LAN3: 10 hosts → /28 (14 hosts)
- Enlaces punto a punto: 2 hosts → /30 (2 hosts)

Asignación VLSM

192.168.1.0/26   → LAN1 (50 hosts)
192.168.1.64/27  → LAN2 (20 hosts)
192.168.1.96/28  → LAN3 (10 hosts)
192.168.1.112/30 → Enlace R1-R2
192.168.1.116/30 → Enlace R2-R3
192.168.1.120/30 → Enlace R3-R4

IPv6 Subnetting

Características IPv6

• Longitud: 128 bits
• Notación: Hexadecimal separado por dos puntos
• Subnetting: Más simple que IPv4
• Ejemplo: 2001:db8::/64

Estructura IPv6

| 48 bits | 16 bits | 64 bits |
|  Global | Subnet  | Interface ID |
| Routing | ID      | (EUI-64)     |

Subnetting IPv6

Red principal: 2001:db8::/48

Subredes:
2001:db8:1::/64   → LAN1
2001:db8:2::/64   → LAN2
2001:db8:3::/64   → LAN3
2001:db8:ffff::/64 → Enlaces punto a punto

Herramientas de Cálculo

Calculadoras Online

• Subnet Calculator: Cálculo automático
• IP Calculator: Herramientas avanzadas
• CIDR Calculator: Conversión CIDR

Comandos de Red

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# Linux/Unix
ipcalc 192.168.1.0/26
netmask 192.168.1.0 255.255.255.192

# Windows
netsh interface ip show config

Herramientas de Red

• Wireshark: Análisis de tráfico
• tcpdump: Captura de paquetes
• ping: Prueba de conectividad
• traceroute: Ruta de paquetes

Mejores Prácticas

Planificación de Subredes

1. Análisis de requisitos: Número de hosts por subred
2. Crecimiento futuro: Reservar espacio para expansión
3. Documentación: Mantener registro de asignaciones
4. Estándares: Usar convenciones de nomenclatura

Asignación de Direcciones

1. Jerarquía: Estructura lógica de direcciones
2. Agregación: Facilitar enrutamiento
3. Reserva: Reservar rangos para servicios
4. DHCP: Automatizar asignación

Seguridad

1. Segmentación: Aislar diferentes tipos de tráfico
2. Firewalls: Filtrar entre subredes
3. VLANs: Separación lógica
4. Monitoreo: Supervisar tráfico entre subredes

Casos de Uso Comunes

Red Corporativa

10.0.0.0/8 (Red privada)

Subredes:
10.1.0.0/16  → Sede Central
10.2.0.0/16  → Sucursal Norte
10.3.0.0/16  → Sucursal Sur
10.10.0.0/24 → Servidores
10.20.0.0/24 → Red DMZ
10.30.0.0/24 → Red de gestión

Centro de Datos

172.16.0.0/12 (Red privada)

Subredes:
172.16.1.0/24  → Servidores Web
172.16.2.0/24  → Servidores DB
172.16.3.0/24  → Servidores App
172.16.10.0/24 → Red de almacenamiento
172.16.20.0/24 → Red de gestión

Red Doméstica

192.168.1.0/24 (Red privada)

Subredes:
192.168.1.0/26  → Dispositivos principales
192.168.1.64/26  → Dispositivos IoT
192.168.1.128/26 → Red de invitados
192.168.1.192/26 → Reservado

Troubleshooting de Subredes

Problemas Comunes

• Configuración incorrecta: Máscaras mal configuradas
• Conflictos de IP: Direcciones duplicadas
• Enrutamiento: Rutas incorrectas
• DHCP: Rangos mal configurados

Herramientas de Diagnóstico

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# Verificar configuración IP
ip addr show
ifconfig

# Probar conectividad
ping 192.168.1.1
ping6 2001:db8::1

# Verificar rutas
ip route show
route -n

# Verificar ARP
arp -a
ip neigh show

Comandos de Verificación

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# Verificar máscara de subred
ipcalc -m 192.168.1.0/26

# Verificar rango de hosts
ipcalc -h 192.168.1.0/26

# Verificar broadcast
ipcalc -b 192.168.1.0/26

Conceptos Relacionados

• Direcciones IP - Conceptos de direccionamiento
• Modelo OSI - Capa de red (Capa 3)
• Protocolos Red - Protocolo IP
• Networking - Conceptos generales de red
• DNS - Resolución de nombres
• Firewall - Filtrado entre subredes
• VLAN - Segmentación lógica

Referencias

• RFC 950 - Subnetting
• RFC 1878 - Variable Length Subnet Table
• RFC 4291 - IPv6 Addressing
• RFC 4291 - IPv6 Address Architecture

Glosario

• CIDR: Classless Inter-Domain Routing
• VLSM: Variable Length Subnet Masking
• EUI-64: Extended Unique Identifier
• SLAAC: Stateless Address Autoconfiguration
• DHCPv6: Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6
• NDP: Neighbor Discovery Protocol
• RA: Router Advertisement
• RS: Router Solicitation