Capítulo 2: Conexión de sistemas en red

Máscara de red

Una máscara de red está formada por 32 bits, agrupados de ocho en ocho, con una construcción similar a una dirección IP. Sin embargo, a diferencia de ésta, en una máscara de red, todos los bits que estarían destinados a la identificación de red (netID) tendrían el valor 1 y los destinados a la identificación del equipo (host-ID) tendrían el valor 0.

Por lo tanto, en función de la clase de red, tendríamos las siguientes máscaras de red:

máscaras de red

Función de una máscara de red

Las máscaras de red permiten separar, de manera sencilla, la parte de una dirección IP que identifica la red a la que pertenece. Para lograrlo, basta con aplicar una operación lógica Y (AND) entre la dirección IP y su máscara correspondiente. El resultado será la dirección de red.

En la siguiente imagen tienes un ejemplo en el que se aplica una máscara de red para una dirección IP de clase A:

Aplicar la máscara de red

Creación de subredes

Cuando una red crece en exceso, podemos hacerla más manejable utilizando subredes. De esta forma, se puede controlar el tráfico entre las diferentes subredes y se reduce el ámbito de las operaciones de broadcast.

Broadcast es un tipo de transmisión por la que un determinado equipo puede enviar información al resto de los equipos de su red de forma simultánea. Es decir, en una sola operación, en lugar de hacerlo uno a uno.

Para crear subredes dentro de una red, sólo tenemos que recurrir a la máscara de red, añadiendo a la dirección de red tantos bits como necesitemos.

Por ejemplo, supongamos una red de clase B con la dirección 172.16.0.0 y una máscara de subred 255.255.0.0. Para dividir esta red en cuatro posibles subredes, bastaría con tomar los dos primeros bits (por la izquierda) del tercer byte.

Es decir, pasamos de utilizar esta máscara 11111111.11111111.00000000.00000000 (255.255.0.0), a utilizar esta 11111111.11111111.11000000.00000000 (255.255.192.0)

Así, la dirección 172.16.6.120 podría pertenecer a un ordenador de la primera subred, la dirección 172.16.70.120 pertenecería a un ordenador de la segunda subred, 172.16.134.120 haría referencia a un ordenador de la tercera subred y, finalmente, 172.16.198.120 se referiría a un ordenador de la cuarta subred.

Observa el desglose de los cálculos en la siguiente tabla:

Subredes

Como cabe esperar, cada una de estas cuatro subredes admitirá 16382 ordenadores diferentes (214-2). Los dos equipos que perdemos en cada subred equivalen a la dirección 0 (que coincide con la dirección de red) y a la dirección más elevada (la que tiene todos los bits de la parte host-ID a uno), que es la dirección de de difusión (broadcast).

A modo de resumen, la siguiente tabla muestra las direcciones válidas en cada una de las subredes del ejemplo anterior:

Rango de direcciones de subred
Construir la tabla anterior puede ser relativamente sencillo. Observa que la dirección de broadcast de una subred se puede obtener restando uno a la dirección de la siguiente subred. Además, el intervalo de direcciones puede obtenerse sumándole uno a la dirección de red y restándole uno a la dirección de broadcast.

En la siguiente tabla, puedes obtener una guía rápida para encontrar la equivalencia entre los valores binarios y decimales en los diferentes octetos de una máscara de red:

equivalencia binario decimal

Aunque en esta ocasión te lo ponemos fácil, trata de resolver las siguientes cuestiones antes de mirar la solución. Cuando acabes, puede comprobar si tu respuesta era correcta.

Actividad resuelta 1: ¿Podemos utilizar el valor 255.255.64.0 como máscara de subred? Razona el motivo de tu respuesta.


Como hemos explicado al principio de este apartado, todos los bits que están destinados a la identificación de red (netID) deben tener el valor 1.

Sin embargo, si convertimos la máscara anterior a binario, obtenemos el valor 11111111.11111111.01000000.00000000 y, como vemos, el primer bit del tercer octeto no tiene el valor 1.

Por lo tanto, el valor anterior no es correcto.

Actividad resuelta 2: Si en una infraestructura de red de clase A utilizamos una máscara de subred como esta: 255.224.0.0, ¿Cuántas subredes diferentes podremos implementar en dicha infraestructura? ¿Y cuántos ordenadores podremos utilizar en cada una de ellas?


Si convertimos la máscara de subred a binario, obtenemos el valor 11111111.11100000.00000000.00000000. De este modo, comprobamos que se utilizan tres bits del segundo octeto para implementar subredes. Esto significa que podremos crear un máximo de 8 subredes (23).

Como nos quedan 21 bits para direccionar ordenadores, podremos disponer de un total de 2097152 (221) equipos en cada subred.

Actividad resuelta 3: Realiza una tabla donde expreses el número de subredes que podemos crear en función del número de bits empleados para crear la máscara de subred.


A continuación tenemos el número de subredes según el número de bits utilizados para crearlas:

Subredes

Notación simplificada

La IETF (Internet Engineering Task Force, en español, Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet) es una organización internacional dedicada a establecer estándares de Internet.

En 1993, la IETF introdujo un modo de notación simplificada para las máscaras de red, a la que llamó CIDR (Classless Inter-Domain Routing, en español, Enrutamiento Entre Dominios Sin Clases).

Esta notación propone escribir la dirección IP seguida de una barra inclinada (slash) y un valor que representa el número de unos consecutivos que tiene la máscara de red por la izquierda.

Así, por ejemplo, si la configuración de un equipo dispone de una dirección IP 192.168.032 y una máscara de red 255.255.255.0, también podríamos representarla, de forma resumida, como 192.168.032/24.

En la siguiente tabla incluimos las equivalencias entre los valores de máscaras de red representadas con sus valores decimales y su equivalencia con notación CIDR:

equivalencia CIDR

Actividad resuelta 4: Responde a las siguientes preguntas:

  • ¿Qué tipo de dirección es 192.168.1.17/28?

  • ¿Cuál es la dirección de red?

  • ¿Cuál es la dirección de broadcast?

  • ¿Cuántos ordenadores podremos conectar en esa subred?.


  • Como la máscara de red utiliza 28 dígitos, tendrá el siguiente aspecto en binario: 11111111.11111111.11111111.11110000. Es decir, 255.255.255.240 en decimal. En definitiva, pertenece a una red de clase C con 16 subredes (24).

  • Para obtener la dirección de red, combinamos la dirección IP con la máscara de subred con el operador Y (AND):

    11000000.10101000.00000001.00010001 (IP)
    11111111.11111111.11111111.11110000 (Máscara)
    11000000.10101000.00000001.00010000 (Dirección de red)

    Por lo tanto, la máscara de red es 192.168.1.16

  • La dirección de broadcast será la última dirección IP válida para la subred. Es decir 192.168.1.31

  • Como disponemos de 4 bits para direccionar equipos, podríamos incluir hasta 14 equipos (24-2), ya que no podemos utilizar la primera (que coincide con la dirección de red), ni la última (que es la dirección de de difusión).