Creació de subxarxes o subneeting

La creació de subxarxes o subnetting consisteix a dividir una xarxa gran en múltiples segments de xarxa o subxarxes. És habitual dividir xarxes en subxarxes segons criteris d’ubicació geogràfica (per exemple, pisos d’un edifici connectats per una LAN o diferents edificis connectats per una WAN), criteris departamentals (per exemple, una subxarxa per al departament de màrqueting, una altra per al de comptabilitat, etc.), criteris tecnològics (per exemple, Ethernet, anell de testimoni, etc.) o per funcionalitat dels servidors (servidor d’aplicacions, servidor de bases de dades, servidor de còpies de seguretat. La creació de subxarxes permet aïllar el trànsit de cada xarxa, la qual cosa té els avantatges següents:

• Millora la seguretat i el rendiment global. Les subxarxes s’han de connectar entre si mitjançant encaminadors o altres dispositius de la capa de xarxa. En la seva configuració habitual, aquests dispositius no deixen passar enviaments en difusió, la qual cosa permet un millor ús dels mitjans de transmissió i un control més fàcil dels paquets que circulen per la xarxa (en filtrar tots els paquets que no van destinats a la mateixa xarxa).

• Simplifica la resolució de problemes. En tenir la xarxa segmentada en petites subxarxes, resulta més fàcil identificar l’origen de possibles problemes de comunicació, que, d’altra banda, només afecten un segment concret i no tota la xarxa.

Màscara de subxarxa: part de xarxa i part de host

La màscara de subxarxa indica quina part de l’adreça IP identifica la xarxa i quina part identifica el host. En concret, quan es considera una adreça IP en binari i la corresponent màscara de xarxa en binari, la part de l’adreça IP que identifica a la xarxa és la que correspon a la part de valors 1 en la màscara de subxarxa associada, mentre que la part de l’adreça IP que identifica el host és la que correspon a la part de valors 0 en la màscara de xarxa associada. La taula 5 mostra un exemple de com la màscara de subxarxa permet determinar la part de l’adreça IP que correspon a la xarxa i la part que correspon al host. En l’exemple, es té que l’adreça IP inicial, 199.34.89.123 fa referència al host de la xarxa que té 199.34.89.0 per adreça IP.

Taula 5. Exemple d’ús d’una màscara de subxarxa estàndard

En l’exemple anterior s’ha fet servir la màscara de xarxa predeterminada per a una adreça IP de classe C (255.255.255.0), però el mateix seria vàlid si es fes ús d’una màscara de subxarxa no estàndard, tal com mostra la taula 6. En aquest cas, en què la màscara de subxarxa conté dos bits 1 més que els corresponents a una màscara de xarxa de classe C (és a dir, s’han agafat dos bits més per a identificar la part de l’adreça IP que correspon a la xarxa), l’adreça IP inicial 199.34.89.123 fa referència alhost 59 de la xarxa que té per adreça IP 199.34.89.64.

Taula 6. Exemple d’ús d’una màscara de subxarxa no estàndard

Manipulació de la màscara de subxarxa

El procés de creació de subxarxes (subnetting) es fa manipulant les màscares de subxarxa de manera que tinguin més bits 1 per designar la part de l’adreça IP que correspon a la xarxa. En tenir més bits disponibles a la part de xarxa, es poden assignar més adreces IP de xarxa. Evidentment, com més bits s’agafin per formar la part de xarxa, menys bits quedaran per a la part del host, amb la qual cosa el nombre d’adreces IP disponibles per a hosts disminuirà. El nombre mínim de bits que es poden prendre de la part de host per assignar-los a la part de xarxa és de 2. D’altra banda, la part de host ha de tenir sempre un mínim de 2 bits assignats.

Se sol fer ús de l’expressió agafar bits en préstec de la màscara de subxarxa per indicar que es dediquen a la part de host bits que inicialment estaven dedicats a la part de xarxa.

La taula 7 mostra el nombre de subxarxes (i el nombre de hosts per xarxa) que es poden crear manipulant la màscara de xarxa d’una adreça IP de classe B. Cal recordar que, de manera predeterminada, una adreça IP de classe B reserva 16 bits per a la part de host (màscara de subxarxa 255.255.0.0), per la qual cosa defineix una única xarxa amb 216 - 2 = 65.534 nodes.

Taula 4.7. Creació de subxarxes a partir d’una adreça IP de classe B

Nombre de xarxes = 2nombre de bits destinats a designar la xarxa .

Nombre de hosts = 2nombre de bits destinats a designar el host -2.

Recordau, nombre de bits destinats a designar la xarxa + nombre de bits destinats a designar el host = 32

Exemple de creació de subxarxes

Es vol segmentar una xarxa de classe C amb IP 199.34.89.0 en sis subxarxes (una per cada departament de la institució o empresa on està instal·lada la xarxa). Una manera de fer-ho seria la següent: atès que es necessitaran sis subxarxes, caldrà “agafar en préstec” 3 bits de la part de host de la IP anterior i passar-los a la part de xarxa (ens cal agafar un mínim de 3 bits, ja que 22=4 i 23 = 8, hi haurà dues xarxes que no s'empraran).

Això vol dir que la nova màscara de subxarxa serà 11111111 11111111 11111111 11100000, és a dir, 255.255.255.224. D’altra banda, com que només quedaran 5 bits disponibles per a la part de host, cadascuna de les sis subxarxes podrà tenir un màxim de 25 − 2 = 30 nodes (és a dir, hi haurà 30 adreces IP disponibles per a hosts entre l’adreça IP de cada subxarxa i l’adreça IP de difusió de cada subxarxa). La taula 8 mostra la informació associada al procés de creació de subxarxes així com a cadascuna de les sis subxarxes creades.

Taula 8. Vuit subxarxes a partir d’una xarxa de classe C

Network: 199.34.89.0/27 11000111.00100010.01011001.000 00000 (Class C)

Broadcast: 199.34.89.31 11000111.00100010.01011001.000 11111

HostMin: 199.34.89.1 11000111.00100010.01011001.000 00001

HostMax: 199.34.89.30 11000111.00100010.01011001.000 11110

Hosts/Net: 30

Network: 199.34.89.32/27 11000111.00100010.01011001.001 00000 (Class C)

Broadcast: 199.34.89.63 11000111.00100010.01011001.001 11111

HostMin: 199.34.89.33 11000111.00100010.01011001.001 00001

HostMax: 199.34.89.62 11000111.00100010.01011001.001 11110

Hosts/Net: 30

Network: 199.34.89.64/27 11000111.00100010.01011001.010 00000 (Class C)

Broadcast: 199.34.89.95 11000111.00100010.01011001.010 11111

HostMin: 199.34.89.65 11000111.00100010.01011001.010 00001

HostMax: 199.34.89.94 11000111.00100010.01011001.010 11110

Hosts/Net: 30

Network: 199.34.89.96/27 11000111.00100010.01011001.011 00000 (Class C)

Broadcast: 199.34.89.127 11000111.00100010.01011001.011 11111

HostMin: 199.34.89.97 11000111.00100010.01011001.011 00001

HostMax: 199.34.89.126 11000111.00100010.01011001.011 11110

Hosts/Net: 30

Network: 199.34.89.128/27 11000111.00100010.01011001.100 00000 (Class C)

Broadcast: 199.34.89.159 11000111.00100010.01011001.100 11111

HostMin: 199.34.89.129 11000111.00100010.01011001.100 00001

HostMax: 199.34.89.158 11000111.00100010.01011001.100 11110

Hosts/Net: 30

Network: 199.34.89.160/27 11000111.00100010.01011001.101 00000 (Class C)

Broadcast: 199.34.89.191 11000111.00100010.01011001.101 11111

HostMin: 199.34.89.161 11000111.00100010.01011001.101 00001

HostMax: 199.34.89.190 11000111.00100010.01011001.101 11110

Hosts/Net: 30

Network: 199.34.89.192/27 11000111.00100010.01011001.110 00000 (Class C)

Broadcast: 199.34.89.223 11000111.00100010.01011001.110 11111

HostMin: 199.34.89.193 11000111.00100010.01011001.110 00001

HostMax: 199.34.89.222 11000111.00100010.01011001.110 11110

Hosts/Net: 30

Network: 199.34.89.224/27 11000111.00100010.01011001.111 00000 (Class C)

Broadcast: 199.34.89.255 11000111.00100010.01011001.111 11111

HostMin: 199.34.89.225 11000111.00100010.01011001.111 00001

HostMax: 199.34.89.254 11000111.00100010.01011001.111 11110

Hosts/Net: 30

Exemple de creació de subxarxes

Alguns llocs web proporcionen informació i eines per automatitzar els càlculs per la creació de subxarxes. Cercant a Internet per termes com ara network calculator o subnet calculator. En linux podeu emprar Ipcalc.

Exercicis

• Completa les taules següents:

1. | | Quantitat de host disponibles |

2. | | Primera IP disponible per a hosts |

3. | | Darrera IP disponible per a hosts |

4. |