IP, subredes (subnetting)

IP, subredes (subnetting) 

Las creación de sub redes lógicas a nivel de la Capa de Red del Modelo OSI, cumple varias funciones entre la que destacan la división de una red con un espacio de direcciones IP bastante grande, en redes mas pequeñas con espacios de direcciones mas reducidos. En virtud de que la clasificación de las redes IP v4, comprenden rangos muy variados desde los 256 nodos de las Clase C, pasando por 65.536 de las Clase B hasta llegar a los 16.777.216 de las Clase A. se hace necesario el máximo aprovechamiento de estos rangos y la solución para ello fue la creación de sub redes.

Tipos de Redes IP.

Privadas
 Según lo enunciado en el RFC 1918.

La "Autoridad de Números Asignados en Internet", Internet Assigned
Numbers Authority (IANA), ha reservado los tres siguientes bloques de
direcciones IP para el uso en internets privadas: 10.0.0.0 - 10.255.255.255 (prefijo 10/8)
172.16.0.0 - 172.31.255.255 (prefijo 172.16/12)
192.168.0.0 - 192.168.255.255 (prefijo 192.168/16) Nos referiremos al primer bloque como "bloque de 24 bits", al segundo
como "bloque de 20 bits" y al tercero como "bloque de 16 bits". Dese
cuenta que (en la notación anterior a CIDR) el primer bloque no es
más que un único número de red de clase A, mientras que el segundo
bloque es un conjunto de 16 números de red de clase B contiguos, y el
tercer bloque es un conjunto de 256 números de red de clase C
contiguos.

Públicas

Todas las que se muestran en la tabla siguiente excepto las privadas.

Clase	Rango	Redes	Equipos	Mascara
A	0.0.0.0 - 127.255.255.255	128	16 777 214	255.0.0.0
B	128.0.0.0 - 191.255.255.255	16 384	65 534	255.255.0.0
C	192.0.0.0 - 223.255.255.255	2 097 152	254	255.255.255.0

Como es bien sabido la dirección IP comprende dos segmento, uno para el nodo como tal y el otro para la red, la mascara de red es la que se encarga de indicarnos cuales y cuantos son los nodos de la red mientras el número IP leido de izquierda a derecha, indica la red en que se encuentra  de acuerdo con lo establecido en los respectivos RFC.

Si no se cuenta con una calculadora IP es preciso conocer un poco del sistema binario de numeración porque es a través de el que se realiza el calculo para la creación de sub redes por ejemplo.

Número Decimal	Número Binario	Cantidad de Subredes	IPs asignables
255	11111111	0	0
254	11111110	128	0
252	11111100	64	2
248	11111000	32	6
240	11110000	16	14
224	11100000	8	30
192	11000000	4	62
128	10000000	2	126
0	00000000	1	254

En la red Clase C 192.168.1.0 con mascara 255.255.255.0 se podrían crear las sub redes que se indican en la tabla anterior, no esta limitada a sub redes del mismo rango, la realidad sugiere que se pueden tener de diferentes rangos de acuerdo con la necesidad de la organización, del departamento de TIC o del administrador de la red. 

Diseño de Sistemas

Diseño de Sistemas

Para diseñar un sistema es imprescindible saber el concepto del mismo, conocer sus elementos y determinar el tipo o grupo al que pertenece, por ejemplo: suponga que el alcalde de un municipio con una gran densidad poblacional y un parque automotor bastante grande, le solicita a la Gerencia de Transito y Transporte Terrestre sobre la base de los estudios de movilidad vehicular dentro del municipio, que diseñen un sistema de semáforos inteligentes que permitan, realizar ajustes y programaciones automáticas en tiempo real y de forma sincronizada de acuerdo con la cantidad de tráfico que circula en determinado momento por las las calles y avenidas más transitadas de la ciudad, con el fin de aliviar los problemas de congestionamiento que sufre actualmente el municipio.

Es importante notar que en el enunciado anterior, existe una problemática con la circulación de vehículos en la ciudad, adicionalmente se determina que existe un estudio sobre la movilidad vehicular en el municipio, por lo que se puede inferir que ya se ha realizado un análisis de la situación lo que ha generado en la solicitud de una solución a tal situación. Una vez que se ha realizado el análisis de la situación objeto de estudio, presentado en informe correspondiente y seleccionada la alternativa que mejor se adapta a los requerimientos de la organización, en nuestro ejemplo la Alcaldía, le corresponde al equipo de diseño elaborar una propuesta que satisfaga las expectativas y necesidades planteadas.

Siguiendo con el ejemplo anterior, el equipo de diseño debe conocer bien las fuentes de entrada de información al sistema, en virtud que no se trata de un simple semáforo que lleva un control de tiempo para el encendido de las luces, ahora tendrá que contar los vehículos y estar en comunicación constante con los semáforos vecinos para realizar los respectivos ajustes, esto sugiere que tales equipos operaran de forma independiente con muy poca o ninguna intervención humana, para realizar cambios y ajustes.

Que opciones debe tener presente el equipo de diseño a la hora de presentar una propuesta, primero debe considerar que se trata de un sistema de alto impacto en la sociedad, por lo tanto los margenes de error están limitados debido al malestar que podría causar en la población y al coste político que ello significaría. Segundo dado el alcance y amplitud del proyecto es necesario utilizar algunas metodologías que permitan abstraer las dimensiones y complejidad del problema a una escala más manejable.

Si se cuentan con los semáforos inteligentes en el mercado, los diseñadores podrían considerar utilizar un laboratorio de prueba para determinar el funcionamiento y el comportamiento del tráfico antes de instalar los dispositivo en su ubicación real, adicionalmente podrían realizar simulaciones mediante el uso de software diseñado para tal fin, por último si no se cuenta con los equipos será necesario elaborar un prototipo, ponerlo a prueba y evaluar los resultados antes de presentarlo como la solución final.

Haciendo una analogía con el área de la Ingeniería Civil, el diseñador de sistema es el arquitecto que sirve de puente entre los usuarios (clientes) y los desarrolladores (ingenieros civiles) mediante el uso de un lenguaje común y con la ayuda de un modelo (maqueta) que sea entendido por todos.

Redes y Subredes

Redes y Subredes de Información y Comunicación

Conceptos

Red: en el ámbito de las Tecnologías de Información y Comunicación es un conjunto de dispositivos  tales como: computadores, laptops, impresoras, switches, routers entre otros que se interconectan entre sí, a través de un medio de transmisión común, como el cable de cobre, la fibra óptica o las ondas electromagnéticas, con el propósito de aprovechar los recursos disponibles en la red e intercambiar información.

Subred: Es un subconjunto de una red, que posee todas las características, funciones y elementos de la red a la que pertenece.

Historia

Las redes de comunicación de datos para entornos locales iniciaron su expansión en la década del 70 del siglo XX con la creación de la red ALOHANET por Norman Abramson y sus colegas investigadores en la Universidad de Hawái, posteriormente en el centro de Investigación de Xerox, Bob Metcalfe creo lo que hasta hoy en día se conoce como Ethernet.

 Más tarde a inicios de la década del 80 se publica en 1981 el documento elaborado por la Fuerza de Trabajo en Ingeniería de Internet (Internet Engineering Task Force, IETF) bajo la norma Request for Comment 791 (RFC 791) el cual era una actualización del RFC 760 que se había publicado en 1980.  En este documento se sientan las bases del Protocolo de Internet versión 4 (IP v4).

Se origina así con esta dos líneas de investigación una carrera si se quiere paralela en cuanto al Hardware y Software de las redes de comunicación de datos, el primero representado por los desarrollos en los equipos para las Redes de Área Local y el Segundo enfocado en la Interconexión de tales redes mediante el uso de un protocolo de transferencia de información independiente del hardware de comunicación.

Objetivo

El principal objetivo de una red, es interconectar los dispositivos habilitados para tal fin, con el propósito de compartir recursos e intercambiar información, sin embargo a medida que las redes comienzan  a ser más grandes y complejas, surge la necesidad de establecer un mayor y mejor control sobre tales recursos e información.

La función de una subred es separar física o lógicamente secciones de una red a fin de facilitar la administración de los recursos y el intercambio de información, entre los elementos que conforman la subred, esta visión también proporciona mayor seguridad a la red.

Creación

De acuerdo con el Modelo de Referencia OSI las capas donde se realizan funciones de red son: la Capa Física, la Capa de Enlace de Datos y la Capa de Red, partiendo de esta información entonces se puede hacer la siguiente clasificación para la creación de subredes.

Creadas por Hardware:

·         Físicas: Utiliza Switches para conectar los equipos de una misma sección, cada Switche forma una LAN con topología en estrella.

·         Lógicas: Utiliza Switches con puerto configurados para funcionar y actuar como Redes Virtuales (VLAN) , creando un dominio de colisión común a la VLAN en lugar del Switch

Creadas por Software: Se realiza a nivel de capa 3 del modelo OSI al utilizar el protocolo de Internet versión 4 (IP v4) para crear subredes lógicas a través del uso de máscaras que se adaptan a los requerimientos de la organización.

Mixtas: Utilizan ambas formas de creación de subredes.