Todos y cada uno de los dispositivos conectados a Internet se comunican, localizan e interactúan con otros dispositivos conectados a Internet a través de una dirección IP. Esta dirección es un conjunto único de números asignados a cada dispositivo en una red, muy parecido a una dirección de casa que localiza y diferencia la ubicación de una determinada casa de otras casas en la calle.
Si bien no hay tantas direcciones IP en una red doméstica IPv4 típica (por ejemplo, 192.168.0.0/24 proporciona 256 direcciones), en las redes IPv6 podría haber hasta 18 quintillones de direcciones disponibles.
Dicho esto, no todos ellos son utilizados por los dispositivos de su hogar, gracias a la creación de subredes y a las máscaras de subred. Entonces las preguntas que quedan son: ¿Qué es una subred? ¿Qué es una máscara de subred? ¿Cómo funciona la subredización de IPv4 e IPv6? ¿Y cómo puedes utilizar una hoja de trucos de subred para configurar tu red? Todo será respondido en este artículo por un servidor.
Creé una hoja de referencia que cubre las máscaras de subred, la longitud del prefijo CIDR IPv6 y cómo configurar sus redes IPv4 o IPv6. ¡Asegúrate de consultarlo al final de este artículo! También tiene información útil sobre direcciones IP y redes.
¿Qué es una máscara de subred?
Una dirección IPv4 se compone de 32 bits, que luego se dividen en segmentos de 8 bits, que comúnmente se denominan "octetos". Estos octetos normalmente se asignan al ID de red o al ID de host. Si necesita más información sobre IPv4 e IPv6, lea nuestra publicación de blog titulada “IPv4 frente a IPv6: cómo se configura IPv6 para reemplazar a IPv4.”
El ID de red y el ID de host
El ID de red o la dirección de red define a qué red pertenece una dirección IP. Entonces, cuando se envía un paquete de datos a través de Internet o de una red local, los enrutadores utilizan la ID de la red para decidir si el destino del paquete está en la misma red o si es necesario reenviarlo a una red diferente. El ID de red indica a los enrutadores a qué red se debe enrutar el paquete.
Además, la ID de red también ayuda a diferenciar diferentes subredes en una organización o entorno más grande. Con una ID de red distinta para cada subred, los dispositivos pueden comunicarse dentro de su subred local o llegar a otras subredes a través de enrutadores. Naturalmente, todos los dispositivos de la misma red comparten la misma ID de red.
Luego, tenemos la parte de ID de host de una dirección IP. Esta parte es esencialmente lo que define el dispositivo único (host) dentro de esa red. El ID de host distingue los dispositivos en una red para que la red pueda enrutar correctamente el tráfico hacia y desde los dispositivos correctos.
La máscara de subred
Ahora finalmente podemos hablar de la máscara de subred. La máscara de subred es un número de 32 bits (similar a una dirección IP) que define cuáles de esos octetos que mencioné anteriormente están asignados al ID de red y cuáles están asignados al ID de host.
Máscara de subred IPv4
Supongamos que tiene una dirección IPv4 similar a 192.168.1.10 y una máscara de subred similar a 255.255.255.0. Los números recurrentes en la máscara de subred nos muestran que los primeros tres octetos, o 24 bits, de la dirección IP, que es 192.168.1.0, representan la parte de la red (ID de red).
Esto se debe a que, como dije antes, la porción de red de todos los dispositivos en la misma red comparte la misma ID de red, por lo que ese número es constante entre todos los dispositivos en la red. En cuanto a la parte de ID de host, el último octeto es la cantidad de direcciones IP disponibles que se pueden asignar a un dispositivo.
Entonces, te preguntarás, ¿cómo sé cuántas direcciones IP hay disponibles para los dispositivos? Bueno, cuando una máscara de subred nos muestra que una dirección IP tiene ocho bits reservados para los ID de host, significa que hay ocho variables donde se puede colocar un 0 o un 1.
Esto se traduce en 2^8 o 256 direcciones IP que se pueden asignar a un dispositivo en esta dirección IPv4. Sin embargo, tenga en cuenta que dos de estas direcciones siempre están reservadas para la dirección de red (192.168.1.0) y la dirección de transmisión (192.168.1.255).
Máscara de subred IPv6
Dejando a un lado las máscaras de subred en IPv4, hablemos de las máscaras de subred en IPv6. En lugar de mostrar qué parte de la dirección IPv6 está asignada al ID de red y cuál está asignada al ID de host mediante una notación decimal con puntos como en IPv4 (255.255.255.0), IPv6 utiliza una longitud de prefijo, que forma parte de un sistema más nuevo de asignación y notación de IP.
Este sistema se llama enrutamiento entre dominios sin clases. En lugar del anterior sistema de asignación de IP basado en clases, utiliza el enmascaramiento de subred de longitud variable (VLSM). Puede obtener más información sobre CIDR, cómo funciona y en qué se diferencia de los sistemas anteriores. aquí.
En cuanto a cómo una notación CIDR muestra qué partes son para la red y el ID de host, normalmente, se agrega un / al final de una dirección IPv6 seguido de un número, que indica cuántos bits se asignan a la parte de la red. Esta notación CIDR se denomina longitud de prefijo.
Tenga en cuenta que, mientras que cada número en una dirección IPv4 representa 8 bits o un octeto, en IPv6, cada combinación de números y letras entre dos decimales representa 16 bits. Por ejemplo:
2001 (hexadecimal) → 0010000000000001 (binario)
La versión binaria completa de la dirección IPv6 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 es:
0010000000000001 0000110110111000 1000010110100011 0000000000000000
0000000000000000 1000101000101110 0000001101110000 0111001100110100
Además, para acortar una dirección IPv6, en lugar de incluir todos los bloques de ceros (bloques de ceros de 16 bits en una dirección IPv6), se reemplazan por dos puntos dobles (“::”). El número de bloques cero de 16 bits se puede calcular restando el número de bloques distintos de cero que se muestran completos del número total de bloques en una dirección IPv6, que es ocho. Por ejemplo:
2001:db8:1234::/64 → 2001:db8:1234 → 8 bloques en total – 3 bloques distintos de cero = 5 bloques cero
Entonces la dirección completa es 2001:0db8:1234:0000:0000:0000:0000:0000/64.
Una vez cubiertos estos conceptos básicos, veamos un ejemplo de máscaras de subred IPv6:
Si una dirección IPv6 es la siguiente: 2001:db8:1234::/64
Los primeros 64 bits son para la parte de la red: 2001:db8:1234
Los 64 bits restantes (128-64=64) son para la parte del host: 0000.0000.0000.0000.
Hoja de referencia de subredes para IPv4 e IPv6
Si bien las máscaras de subred y la división en subredes parecen ser los mismos términos, hacen cosas completamente diferentes. Básicamente, la creación de subredes descompone una gran cantidad de direcciones IPv4 o IPv6 que vienen con una red para administrar mejor los diferentes departamentos o dispositivos y mejorar la seguridad.
Por ejemplo, en un entorno corporativo, el departamento de finanzas puede tener su propia subred, lo que impide el acceso no autorizado desde otros departamentos. En un entorno doméstico, dividir la red en dos subredes, una para dispositivos personales y otra para IoT (Internet de las cosas), como asistentes domésticos inteligentes o Roombas, puede mejorar la seguridad y el tráfico, ya que los IoT se comunican constantemente con los servicios en la nube y suelen ser más vulnerables a las violaciones de seguridad.
Antes de 1993, la división en subredes se realizaba mediante clases en las que una red tenía 254, 65 534 o más de 16 millones de IP para (dispositivos) y no se podían dividir en redes más pequeñas como se puede hacer hoy.
Sin embargo, gracias al desarrollo de CIDR, ahora puede dividir cualquier red de cualquier tamaño en tantas redes más pequeñas como desee. Entonces, veamos cómo se realiza la creación de subredes en IPv4 e IPv6 y cómo puede utilizar nuestra práctica hoja de referencia de subredes para configurar su red.
Hoja de trucos para subredes IPv4
Digamos que tiene una red, como 192.168.1.0/24, con 256 direcciones IP para la parte del host. Si bien puede calcular cuántas IP están dedicadas a la red y a la parte del host a través de la máscara de subred (255.255.255.0), a través del /24 al final de la IP, puede deducir que, dado que 24 bits están dedicados a la parte de la red, se utilizan 8 bits o 256 (2^8=256) direcciones para la parte del host.
Si queremos dividir esta red y tener dos subredes de 128 direcciones, tomamos prestado un bit de la parte de la red, lo que lleva a la siguiente configuración y cambios:
- Nueva máscara de subred: /25 o 255.255.255.128
- Hosts por subred: 128
- Subred 1: 192.168.1.0/25 (126 direcciones utilizables de 192.168.1.1 a 192.168.1.126)
- Subred 2: 192.168.1.128/25 (126 direcciones utilizables de 192.168.1.129 a 192.168.1.254)
A través de este proceso CIDR, puede dividir cualquier red tanto como desee, siempre que tenga dos direcciones IP utilizables (excluyendo las dos IP necesarias para la transmisión y la dirección de red). Entonces, para una red /24 con 254 IP utilizables, puede crear 64 subredes, cada una de las cuales contiene dos direcciones IP utilizables; sin embargo, normalmente se utiliza una cantidad tan baja de hosts para conexiones punto a punto.
Hoja de trucos para subredes IPv6
La división en subredes de IPv6 es especialmente importante ya que el espacio de direcciones IPv6 ofrece 2^128 o 340 undecillones (34 con 37 ceros detrás) de direcciones IP únicas. Una red IPv6 promedio generalmente se configura con un CIDR /64 que asigna 64 bits a la parte de la red y los otros 64 bits a la parte del host, lo que le brinda 2^64 o 18 quintillones (18 con 18 ceros detrás) de direcciones únicas.
Teniendo en cuenta la gran cantidad de direcciones IPv6 disponibles, incluso con un CIDR /64 típico, dividir en subredes una red IPv6 es enormemente beneficioso ya que los administradores de red pueden administrar dispositivos agrupándolos según su ubicación, departamento o función, monitorear su tráfico, aplicar políticas de seguridad y configurar enrutadores mucho más fácilmente.
Si bien las subredes /64 son la forma más utilizada de subredes de IPv6 como funciones como SLAAC o configuración automática de direcciones sin estado (permite que los dispositivos generen automáticamente sus direcciones IP en función de la red a la que se conectan sin necesidad de un servidor DHCP), puede dividir fácilmente una red IPv6 en la cantidad de subredes que desee.
Digamos que tiene una red IPv6 /64 típica como 2001:db8:abcd:1000::/64; Si tomamos prestados, por ejemplo, 4 bits de la parte de la red, podemos dividir nuestra red en 16 subredes, lo que produce los siguientes cambios:
- Subred original: 2001:db8:abcd:1000::/64
- Nueva subred: /68
- Número de subredes: 2^(bits tomados prestados de la red)= 2^4=16 subredes
- Primera subred: 2001:db8:abcd:1000:0000::/68
- Segunda subred: 2001:db8:abcd:1000:1000::/68
- Tercera subred: 2001:db8:abcd:1000:2000::/68
- … hasta 2001:db8:abcd:1000:f000::/68
- 2001:db8:abcd:1000: Los primeros 64 bits definen el prefijo de enrutamiento global.
- 0000-f000: Los siguientes 4 bits se utilizan para la creación de subredes.
- Porción de anfitrión: Los 60 bits restantes se utilizan para las direcciones de host. (El resto “::” que muestra tres bloques de 16 bits)
- Cada subred /68 tiene 2^60 = 1,15 quintillones de posibles direcciones de host.
Pensamientos finales
La creación de subredes es una parte crucial de toda red, ya sea subredes IPv4 o IPv6. Con suerte, esta publicación y la hoja de referencia de subredes He proporcionado puede ayudarle a configurar y crear subredes en su red mucho más fácilmente.
Preguntas frecuentes
¿Qué es una máscara de subred?
En IPv4, la máscara de subred es un número de 32 bits (similar a una dirección IP) que define qué octetos se asignan a la ID de red y a la ID de host. En IPv6, en lugar de utilizar máscaras de subred como en IPv4 (por ejemplo, 255.255.255.0), IPv6 utiliza notación de longitud de prefijo para indicar cuántos bits de la dirección se utilizan para la parte de la red.
¿Cómo se realizan las subredes de IPv4 e IPv6?
A través de CIDR o enrutamiento entre dominios sin clases, podemos dividir una red IPv4 o IPv6 en tantas subredes como queramos tomando prestados bits de la parte de la red; sin embargo, para IPv4, debe tener al menos dos direcciones IP utilizables (excluyendo las dos IP necesarias para la transmisión y la dirección de red). Por ejemplo, si tiene una red con 256 direcciones IP (192.168.1.0/24) y desea dividirla en dos subredes con 128 IP, toma prestado un bit de las partes de la red, lo que produce estas dos subredes: 192.168.1.0/25 y 192.168.1.128/25.
¿Existe una hoja de referencia para subredes para IPv4 e IPv6?
¡Sí! Calcular cuántas direcciones IP obtienes al dividir tu red en subredes puede ser bastante complicado, especialmente con IPv6. Es por eso que he compilado una hoja de trucos completa para subredes para facilitar la creación de subredes. También es una hoja de referencia de IPv6 y una hoja de referencia de red, por lo que es bastante completa.
