Direccionamiento Ip Y Subredes

[Marthe Bernskoetter]

El xito de TCP/IP como protocolo de red de Internet se debe en gran medida a su capacidad para conectar redes de diferentes tamaos y sistemas de diferentes tipos. Estas redes se definen arbitrariamente en tres clases principales (junto con algunas otras) que tienen tamaos predefinidos. Los administradores del sistema pueden dividir cada una de ellas en subredes ms pequeas. Se usa una mscara de subred para dividir una direccin IP en dos partes. Una parte identifica el host (equipo), la otra identifica la red a la que pertenece. Para comprender mejor cmo funcionan las direcciones IP y las mscaras de subred, eche un vistazo a una direccin IP y vea cmo est organizada.

Las direcciones IP normalmente se expresan en formato decimal punteado, con cuatro nmeros separados por puntos, como 192.168.123.132. Para comprender cmo se usan las mscaras de subred para distinguir entre hosts, redes y subredes, examine una direccin IP en notacin binaria.

Estas secciones de 8 bits se conocen como octetos. A continuacin, la direccin IP de ejemplo se convierte en 11000000.10101000.01111011.10000100. Este nmero solo tiene un poco ms de sentido, por lo que para la mayora de los usos, la direccin binaria se convierte en formato decimal con puntos (192.168.123.132). Los nmeros decimales separados por puntos son los octetos convertidos de la notacin binaria a decimal.

Para que una red de rea extensa (WAN) TCP/IP funcione eficazmente como una coleccin de redes, los enrutadores que pasan paquetes de datos entre redes no conocen la ubicacin exacta de un host al que se destina un paquete de informacin. Los enrutadores solo saben de qu red el host es miembro y usan la informacin almacenada en su tabla de rutas para determinar cmo obtener el paquete a la red del host de destino. Despus de entregar el paquete a la red del destino, el paquete se entrega al host correspondiente.

El segundo elemento, que es necesario para que TCP/IP funcione, es la mscara de subred. El protocolo TCP/IP usa la mscara de subred para determinar si un host est en la subred local o en una red remota.

En TCP/IP, las partes de la direccin IP que se usan como direcciones de red y host no son fijas. A menos que tenga ms informacin, no se pueden determinar las direcciones de red y host anteriores. Esta informacin se proporciona en otro nmero de 32 bits denominado mscara de subred. En este ejemplo, la mscara de subred es 255.255.255.0. No es obvio lo que significa este nmero a menos que sepa que 255 en notacin binaria equivale a 11111111. Por lo tanto, la mscara de subred es 11111111.11111111.11111111.00000000.

Los primeros 24 bits (el nmero de unos que hay en la mscara de subred) se identifican como la direccin de red. Los ltimos 8 bits (el nmero de ceros restantes en la mscara de subred) se identifican como la direccin host. Le proporciona las siguientes direcciones:

Casi todas las mscaras de subred decimales se convierten en nmeros binarios que son todos unos a la izquierda y todos ceros a la derecha. A continuacin se proporcionan otras mscaras de subred comunes:

Las direcciones de Internet las asigna InterNIC, la organizacin que administra Internet. Estas direcciones IP se dividen en clases. Las ms comunes son las clases A, B y C. Las clases D y E existen, pero no las usan los usuarios finales. Cada una de las clases de direccin tiene una mscara de subred predeterminada diferente. Puede identificar la clase de una direccin IP mirando su primer octeto. A continuacin se incluyen los intervalos de direcciones de Internet de clase A, B y C, cada una con una direccin de ejemplo:

Las redes de clase A usan una mscara de subred predeterminada de 255.0.0.0 y tienen de 0 a 127 como su primer octeto. La direccin 10.52.36.11 es una direccin de clase A. Su primer octeto es 10, que est entre 1 y 126, ambos incluidos.

Un administrador del sistema puede dividir an ms (crear subredes) una red TCP/IP de clase A, B o C. Esto es necesario a medida que se concilia el esquema de direcciones lgicas de Internet (el mundo abstracto de las direcciones IP y subredes) con las redes fsicas que se usan en el mundo real.

Un administrador del sistema al que se asigna un bloque de direcciones IP puede administrar redes que no estn organizadas de una manera que se ajuste fcilmente a estas direcciones. Por ejemplo, tiene una red de rea extensa con 150 hosts en tres redes (en diferentes ciudades) conectadas por un enrutador TCP/IP. Cada una de estas tres redes tiene 50 hosts. Se le asigna la red de clase C 192.168.123.0. (Para ilustrar, esta direccin es realmente de un intervalo que no est asignado en Internet). Significa que puede usar las direcciones 192.168.123.1 a 192.168.123.254 para sus 150 hosts.

Dos direcciones que no se pueden usar en el ejemplo son 192.168.123.0 y 192.168.123.255 porque las direcciones binarias con una parte de host de todos los unos y todos los ceros no son vlidas. La direccin cero no es vlida porque se usa para especificar una red sin especificar un host. La direccin 255 (en notacin binaria, una direccin host de todos unos) se usa para difundir un mensaje a todos los host de una red. Simplemente, recuerde que la primera y la ltima direccin de cualquier red o subred no se pueden asignar a ningn host individual.

Ahora debera poder dar direcciones IP a 254 hosts. Funciona bien si los 150 equipos estn en una sola red. Sin embargo, los 150 equipos estn en tres redes fsicas independientes. En lugar de solicitar ms bloques de direcciones para cada red, la red se divide en subredes para que pueda usar un bloque de direcciones en varias redes fsicas.

Si un equipo TCP/IP necesita comunicarse con un host en otra red, normalmente se comunicar a travs de un dispositivo denominado enrutador. Desde el punto de vista de TCP/IP, un enrutador especificado en un host, que vincula la subred del host con otras redes, se denomina puerta de enlace predeterminada. En esta seccin se explica cmo TCP/IP determina si se envan o no paquetes a su puerta de enlace predeterminada para llegar a otro equipo o dispositivo de la red.

Cuando un host intenta comunicarse con otro dispositivo mediante TCP/IP, realiza un proceso de comparacin con la mscara de subred definida y la direccin IP de destino frente a la mscara de subred y su propia direccin IP. El resultado de esta comparacin indica al equipo si el destino es un host local o un host remoto.

Si el resultado de este proceso determina que el destino es un host local, el equipo enviar el paquete en la subred local. Si el resultado de la comparacin determina que el destino es un host remoto, el equipo reenviar el paquete a la puerta de enlace predeterminada definida en sus propiedades TCP/IP. A continuacin, es responsabilidad del enrutador reenviar el paquete a la subred correcta.

Los problemas de red TCP/IP suelen deberse a una configuracin incorrecta de las tres entradas principales de las propiedades TCP/IP de un equipo. Al comprender cmo los errores en la configuracin de TCP/IP afectan a las operaciones de red, puede resolver muchos problemas comunes de TCP/IP.

Mscara de subred incorrecta: si una red usa una mscara de subred distinta de la mscara predeterminada para su clase de direccin y un cliente an est configurado con la mscara de subred predeterminada para la clase de direccin, la comunicacin no se realizar a algunas redes cercanas, pero no a otras distantes. Por ejemplo, si crea cuatro subredes (como en el ejemplo de subred), pero usa la mscara de subred incorrecta de 255.255.255.0 en la configuracin de TCP/IP, los hosts no podrn determinar que algunos equipos estn en subredes diferentes a las suyas. En esta situacin, los paquetes destinados a hosts en redes fsicas diferentes que forman parte de la misma direccin de clase C no se enviarn a una puerta de enlace predeterminada para su entrega. Un sntoma comn de este problema es cuando un equipo puede comunicarse con hosts que se encuentran en su red local y puede hablar con todas las redes remotas, excepto las redes cercanas y con la misma direccin de clase A, B o C. Para solucionar este problema, simplemente escriba la mscara de subred correcta en la configuracin TCP/IP para ese host.

Direccin IP incorrecta: si coloca equipos con direcciones IP que deben estar en subredes independientes en una red local entre s, no podrn comunicarse. Intentarn enviar paquetes entre s a travs de un enrutador que no puede reenviarlos correctamente. Un sntoma de este problema es un equipo que puede hablar con hosts en redes remotas, pero que no puede comunicarse con algunos o todos los equipos de su red local. Para corregir este problema, asegrese de que todos los equipos de la misma red fsica tengan direcciones IP en la misma subred IP. Si se queda sin direcciones IP en un solo segmento de red, hay soluciones que van ms all del mbito de este artculo.

Puerta de enlace predeterminada incorrecta: un equipo configurado con una puerta de enlace predeterminada incorrecta puede comunicarse con hosts en su propio segmento de red. Sin embargo, no podr comunicarse con hosts en algunas o todas las redes remotas. Un host puede comunicarse con algunas redes remotas, pero no con otras si se cumplen las siguientes condiciones:

Red: hay dos usos del trmino red en este artculo. Uno es un grupo de equipos en un nico segmento de red fsica. El otro es un intervalo de direcciones de red IP asignado por un administrador del sistema.

Hemos visto como funciona el direccionamiento IP. Sabemos que una direccin IP est compuesta por una parte de red y una parte de host. Para saber qu parte es de red y qu parte es de host podemos utilizar la mscara de red cuyos bits nos indican qu parte de la direccin IP es de red y qu parte es de host.

Hasta ahora, tan solo conociendo la clase de la direccin IP, podramos saber cul es la mscara de red de la direccin IP, puesto que no estbamos usando subredes. Sin embargo, ahora si vamos a utilizar subredes y en estos casos tanto el clculo de la mscara de subred como su uso para obtener la direccin de red ser esencial para poder analizar informacin de una direccin IP.

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