Direccionamiento IPV4

IP: Protocolo Internet

Palabra conformada de 32 bits utilizada para el direccionamiento y enrutamiento
organizada en 5 clases.

Las clases se determinan segmentando los 32 bits en octetos para mantener separados la
porción del identificador de red y la porción de host. (1 palabra de 4 Bytes)

Debe entenderse como host a cualquier dispositivo o entidad que se comunica mediante
Broadcast en el entorno de la red.

Identificador de red Host

Esta forma de organización permite mantener ordenados el direccionamiento de

dispositivos y el enrutamiento de los datos en la red. Enrutamiento de mensaje.

Clases..

Existen 5 clases de direcciones IP sin embargo solo con 3 de ellas se pueden hacer
operaciones de direccionamiento de redes y host (clases A, B y C).

Las clases D y E son para la administración e investigación y están reservadas para la IETF.

Existen básicamente 2 formas de direccionamiento y 2 variantes.

A) VLSM (Variable Lenght Subnet Mask)

a. Mascara de longitud Fija
b. Mascara longitud Variable (VLSM)

B) CIDR (Classless Inter Domain Routing)

Clase A
Está conformada por el rango de direcciones que va del 0.0.0.0 al 127.255.255.255. Se
caracteriza por que en el primero octeto el bit más significativo siempre es 0 y los
siguientes 7 son utilizados para el identificador de la red.

0 1234567 8 31
0 0000000 00000000.00000000.00000000 No permitida
. 1.0.0.0
. 127.255.255.254
0 1111111 11111111.11111111.11111111 Broadcast
P Id_red Hosts

Con esta clase es posible ubicar 2 7-2 redes, cada una con 224-2 Hosts. Que es equivalente a
126 redes cada una con 16, 777,214 hosts. Para identificar aquellos bits seleccionados
para redes los cuales son prefijos y no pueden utilizarse para representar hosts, la
dirección se enmascara bloqueando los 8 bits red que representan a esta clase como
255.0.0.0 y se lo denomina mascara estándar. Prefijo /8

Clase B
La clase B está conformada por 16 bits y su rango de direcciones va del 128.0.0.0 al
191.255.255.255. Se caracteriza por que los 2 primeros bits tienen un valor de 10, se
extienden 2 octetos dejando en total 14 bits para el identificador de red y 16 bits para
hosts.

01 2 15 16 31
10 0000000. 00000000 00000000.00000000 Id_red
. 128.0.0.0
. 191.255.255.25
4
10 111111.11111111 11111111.11111111 Broadcast
P Id_red Hosts

Con esta clase es posible ubicar 214-2 redes, cada una con 216-2 Hosts. Que es equivalente
a 16382 redes cada una con 65,534 hosts. Y su máscara estándar queda 255.255.0.0
prefijo /16
Clase C
La clase C está conformada por 24 bits y su rango de direcciones van del 192.0.0.0 al
223.255.255.255. Se caracteriza por que los 3 primeros bits tienen un valor de 110, se
extienden 3 octetos dejando en total 21 bits para el identificador de red y 8 bits para
hosts.

01 3 23 24 31
2
11 0000000. 00000000. 00000000 00000000 Id_red
0
.
192.0.0.0
.
223.255.255.254
11 111111.11111111. 11111111 11111111 Broadcast
0
P Id_red Hosts

Con esta clase es posible ubicar 2 21-2 redes, cada una con 28-2 Hosts. Que es equivalente a
2,097,150 redes cada una con 254 hosts. Y su máscara estándar queda 255.255.255.0. /24.

Para efectuar operaciones sobre subredes es necesario tomar parte de los bits de la
porción de host y extender las mascara para ubicar nuevas subredes dentro de nuestra
organización.

Id_red subrede host

s
Prefijo de subred red o Id de hosts
máscara extendida

Ejemplo 1. Con la dirección IP: 193.1.1.0 ubicar 6 subredes cada una con 30 hosts.

Paso 1: Convertir a binario y determinar la máscara estándar y con la clase.

Clase C: Mask: 255.255.255.0

110000001.00000001.00000001 .00000000 193.1.1.0

Id red Host Dirección de red

Paso 2: Determinar la cantidad de bits necesarios para ubicar 6 subredes cada una con 30
host.

21=2-2=0, 22=4-2=2, 23=8-2=6, 24=16-2=14, 25=32-2=30

Se requieren 3 bits para ubicar 6 subredes y 5 bits para ubicar 30 host.

Entonces si la máscara estándar es de 24 bits y se requieren 3 bits más para subredes

entonces el prefijo /24 para a tomar el valor de /27 debido a:
255.255.255.0 =11111111.11111111.11111111.00000000 /24
255.255.255.224 =11111111.11111111.11111111.11100000/27

Paso 3: Efectuar las combinaciones binarias para averiguar las direcciones de subred

193 . 1 . 1 . 0
11000001.00000001.00000001 .00000000 193.1.1.0 id_ red
11000001.00000001.00000001 .00100000 193.1.1.32
11000001.00000001.00000001 .01000000 193.1.1.64
11000001.00000001.00000001 .01100000 193.1.1.96 Hosts
11000001.00000001.00000001 .10000000 193.1.1.128
11000001.00000001.00000001 .10100000 193.1.1.160
11000001.00000001.00000001 .11000000 193.1.1.192
11000001.00000001.00000001 .11100000 193.1.1.224 Broadcast

De esta parte se concluye que para ubicar 6 subredes es necesario que consideremos
2n>=6 entonces 23-2= 6 y n=3.
Además, tenemos que la máscara de la subred es 255.255.255.224 y si restamos el valor
decimal del último octeto con la cantidad máxima representable obtenemos 256-224=32,
y este se le denomina número mágico o salto, es decir los rangos de direcciones en este
caso particular son de 32 miembros, entonces tenemos que habrá 6 subredes de 30 host
cada una descontando la primera y la última dirección que corresponden al id de red y al
broadcast.

Paso 4: Calcular cada uno de los rangos de las 6 subredes, Número mágico o salto=32

Dirección de subred Primera dirección última dirección Broadcast

193.1.1.0 193.1.1.1 193.1.1.30 193.1.1.31
193.1.1.32 192.1.1.33 192.1.1.62 192.1.1.63
193.1.1.64 192.1.1.65 192.1.1.94 192.1.1.95
193.1.1.96 192.1.1.97 192.1.1.126 192.1.1.127
193.1.1.128 192.1.1.129 192.1.1.158 192.1.1.159
193.1.1.160 192.1.1.161 192.1.1.190 192.1.1.191
193.1.1.192 192.1.1.193 192.1.1.222 192.1.1.223
193.1.1.224 192.1.1.33 192.1.1.62 192.1.1.63
Para comprobar que los rangos son correctos se puede efectuar las combinaciones
binárias en cada subred

Dirección Subred Primera dirección Ultima dirección broadcasts

193.1.1.0 direccion de red
193.1.1.32 193.1.1.33 193.1.1.62 193.1.1.63
193.1.1.64 193.1.1.65 193.1.1.94 193.1.1.95
193.1.1.96 193.1.1.97 193.1.1.126 193.1.1.127
193.1.1.128 193.1.1.129 193.1.1.158 193.1.1.159
193.1.1.160 193.1.1.161 193.1.1.192 193.1.1.191
193.1.1.192 193.1.1.193 193.1.1.222 193.1.1.223
193.1.1.224 Direccion de Broadcast

Para comprobar que los rangos son correctos se puede efectuar las combinación binaria
en cada subred

1) Rango de Direcciones para la subred 193.1.1.32

193 . 1 . 1 Direcciones de host

11000001. 00000001. 00000001. 00100000 id_ subred 193.1.1.32
11000001. 00000001. 00000001. 00100001 193.1.1.33
11000001. 00000001. 00000001. 00100010 193.1.1.34
. . .
. . .
11000001. 00000001. 00000001. 00111100 193.1.1.61
11000001. 00000001. 00000001. 00111110 193.1.1.62
11000001. 00000001. 00000001. 00111111 Broadcast 193.1.1.63

2) Rango de Direcciones para la subred 193.1.1.64

193 . 1 . 1 Direcciones de host

11000001. 00000001. 00000001. 01000000 id_ subred 193.1.1.64
11000001. 00000001. 00000001. 01000001 193.1.1.65
11000001. 00000001. 00000001. 01000010 193.1.1.66
. . .
. . .
11000001. 00000001. 00000001. 01011101 193.1.1.93
11000001. 00000001. 00000001. 01011110 193.1.1.94
 11000001. 00000001. 00000001. 01011111 Broadcast 193.1.1.95

3) rango de Direcciones para la subred 193.1.1.96

193 . 1 . 1 Direcciones de host

11000001. 00000001. 00000001. 01100000 id_ subred 193.1.1.96
11000001. 00000001. 00000001. 01100001 193.1.1.97
11000001. 00000001. 00000001. 01100010 193.1.1.98
. . .
. . .
11000001. 00000001. 00000001. 01111101 193.1.1.125
11000001. 00000001. 00000001. 01111110 193.1.1.126
11000001. 00000001. 00000001. 01111111 Broadcast 193.1.1.127

4) Rango de Direcciones para la subred 193.1.1.128

Direcciones de host
11000001. 00000001. 00000001. 10000000 id_ subred 193.1.1.128
11000001. 00000001. 00000001. 10000001 193.1.1.129
11000001. 00000001. 00000001. 10000010 193.1.1.130
. . .
. . .
11000001. 00000001. 00000001. 10011101 193.1.1.157
11000001. 00000001. 00000001. 10011110 193.1.1.158
11000001. 00000001. 00000001. 10011111 Broadcast 193.1.1.159

5) Rango de Direcciones para la subred 193.1.1.160

Direcciones de host
11000001. 00000001. 00000001. 10100000 id_ subred 193.1.1.160
11000001. 00000001. 00000001. 10100001 193.1.1.161
11000001. 00000001. 00000001. 10100010 193.1.1.162
. . .
. . .
11000001. 00000001. 00000001. 10111101 193.1.1.189
11000001. 00000001. 00000001. 10111110 193.1.1.190
11000001. 00000001. 00000001. 10111111 Broadcast 193.1.1.191

6) Rango de Direcciones para la subred 193.1.1.192

 193 . 1 . 1 Direcciones de host
11000001. 00000001. 00000001. 11000000 id_ subred 193.1.1.192
11000001. 00000001. 00000001. 11000001 193.1.1.193
11000001. 00000001. 00000001. 11000010 193.1.1..194
. . .
. . .
11000001. 00000001. 00000001. 11011100 193.1.1.221
11000001. 00000001. 00000001. 11011110 193.1.1.222
11000001. 00000001. 00000001. 11011111 Broadcast 193.1.1.223

Ejercicio 2: Ubicar con la dirección IP: 121.7.0.0, un total de 62 subredes c/u con 510
hosts. Y determine a que subred pertenece la IP: 121.7.255.61.
a) Determine la cantidad de hosts que sobran
b) Proponga una dirección IP que ajuste mejor a esta necesidad.

Subnetting con máscara de longitud Fija

Para ilustrar la forma en que se puede efectuar el cálculo de subredes de longitud fija
resolveremos el siguiente ejemplo:

Para la red 192.168.50.0 obtener 2 subredes

Paso 1: Clase “C”

Paso 2: Mascara estándar de clase 255.255.255.0
Paso 3: determinar la cantidad de bits necesarios para obtener 2 subredes

21=2-2=0 n= 1
22=4-2=2 n=2

Paso 4: representar en binario para obtener la máscara de subred

11111111.111111111.111111111.11000000
255 . 255 . 255 . 160

5: Determinar número mágico o salto.

Subred 0: 11000000.10101000.00110001.00000000 192.168.50.0
Subred 1: 11000000.10101000.00110001.10000000 192.168.50.128
256-128= número mágico o de salto = 128
Cuando una red actúa como enlace únicos entre 2 segmentos, es posible solo en el caso
especial del ejemplo anterior, conecta una red simple con 2 subredes sin necesidad de
enrutamiento. A esta red se le denomina enlace fijo o red directamente conectada.

Direccionamiento/enrutamiento con VLSM con

Mascara de longitud variable.
Este tipo de direccionamiento se utiliza cuando se requiere por necesidad de diseño que
todas las subredes tengan distinto número de elementos o hosts. Este tipo de
direccionamiento evita que muchos hosts queden desperdiciados y se ajusta más a las a
las necesidades de los usuarios. P. ej. 27=128-100=28 desperdiciados.

Ejemplo:1

Mediante la IP: 192.100.3.0 obtener un diseño de red que permita 4 subredes distribuidas
de la siguiente forma

1 subred con 80 hosts para el departamento de Docentes

1 Subred con 60 Hosts para Alumnos
1 Subred con 30 hosts para secretarias
1 subred con 25 hosts para administrativos.

Subred con 80 hosts

Paso: 1 hacer el subnetting de una red de 80 host
a) Determinar la clase: Clase C
b) Determinar la máscara: 255.255.255.0
c) Cantidad de bits necesarios para ubicar 80 host: 27-2=126 n=7
d) Mascara de la subred: 111111111.11111111.11111111.10000000
255.255.255.128 Mascara de la subred
e) calcular el número mágico: 256 – 128= 128 efectuar saltos

Dir. Ip Subred Primera IP Valida Ultima IP Valida Broadcast

192.100.3.0 192.100.3.1 192.100.3.126 192.100.3.127

IP: 192.100.3.0 Mascara: 255.255.255.128

Subred con 60 hosts
Paso: 2 hacer el subnetting de una red de 60 host
a) Determinar la clase: Clase C
b) Determinar la máscara: 255.255.255.0
c) Cantidad de bits necesarios para ubicar 60 host: 26-2=62 n=6
d) Mascara de la subred: 111111111.11111111.11111111.11000000
255.255.255.192 Mascara de la subred
e) calcular el número mágico: 256 – 192= 64 o de salto

Dir. Ip Subred Primera IP Valida Ultima IP Valida Broadcast

192.168.3.128 192.168.3.129 192.168.3.190 192.168.3.191

IP: 192.100.3.0, Máscara: 255.255.255.192

Subred con 30 hosts

Paso: 2 hacer el subnetting de una red de 30 host
a) Determinar la clase: Clase C
b) Determinar la máscara: 255.255.255.0
c) Cantidad de bits necesarios para ubicar 30 host: 25-2=30 n=5
d) Mascara de la subred: 111111111.11111111.11111111.11100000
255.255.255.224 Mascara de la subred
e) calcular el número mágico: 256 – 224= 32 por salto

Dir. Ip Subred Primera IP Valida Ultima IP Valida Broadcast

192.100.3.192 192.100.3.193 192.100.3.222 192.100.3.223

IP: 192.100.3.0, Máscara: 255.255.255.224

Subred con 25 hosts
Paso: 2 hacer el subnetting de una red de 25 host
a) Determinar la clase: Clase C
b) Determinar la máscara: 255.255.255.0
c) Cantidad de bits necesarios para ubicar 30 host: 25-2=30 n=5
d) Mascara de la subred: 111111111.11111111.11111111.11100000
255.255.255.224 Mascara de la subred
e) calcular el número mágico: 256 – 224= 32

Dir. Ip Subred Primera IP Valida Ultima IP Valida Broadcast

192.100.3.224 192.100.3.225 192.100.3.254 192.100.3.255

En conclusión, las 4 subredes son:

Subred # Dirección IP de Subred Mascara de Subred

0 192.168.3.0 255.255.255.128
1 192.168.3.128 255.255.255.192
2 192.168.3.192 255.255.255.224
3 192.168.3.224 255.255.255.224
Mediante la IP: 192.100.3.0 obtener un diseño de red que permita 4 subredes distribuidas
de la siguiente forma

1 subred con 50 hosts para el departamento de Docentes

1 Subred con 28 Hosts para Alumnos
1 Subred con 18 hosts para secretarias
1 subred con 10 hosts para administrativos. 22-2=14 .11111100 =252

Nomb. Subred Dirección Mask SR Primera IP Ultima IP Broadcast

Docentes 192.100.3.0 255.255.255.192 192.100.3.1 192.100.3.62 192.100.3.63
Alumnos 192.100.3.64 255.255.255.224 192.100.3.65 192.100.3.94 192.100.3.95
Secretarias 192.100.3.96 255.255.255.224 192.100.3.97 192.100.3.126 192.1000.3.127
Administrativos 192.100.3.128 255.255.255.240 192.100.3.129 192.100.3.142 192.100.3.143
Enlace A 192.100.3.144 255.255.255.252 192.100.3.145 192.100.3.146 192.100.3.147
Enlace B 192.100.3.148 255.255.255.252 192.100.3.149 192.100.3.150 192.100.3.151

Enlace C 192.100.3.152 255.255.255.252 192.100.3.153 192.100.3.154 192.100.3.155

Enlace D 192.100.3.156 255.255.255.252 192.100.3.157 192.100.3.158 192.100.3.159

Tabla de Topología.

11111111.11111111.11111111.00000000 255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.11000000 255.255.255.192

11111111.11111111.11111111.00000000 255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.11100000 255.255.255.224
Ejercicio 3: Una empresa solicita ubicar subredes de distintos tamaños. Una con 20 hosts,
otra con 50 otra con 128 y una con 14 host.

a) proponga una posible solución

b) determine la IP: Clase y mascara de cada una de las subredes
c) diseñe en Paked Tracer la topología correspondiente.