🌐 SUBNETTING — DIRECCIONAMIENTO IP Y MÁSCARAS DE RED

Clase magistral con teoría, ejemplos y test

🎓 Cómo usar este documento: Lee la teoría de cada bloque, trabaja los ejemplos resueltos y luego responde el test antes de ver las soluciones. El subnetting es pura mecánica: una vez que dominas el método, todos los ejercicios son iguales.

BLOQUE 0 — QUÉ ES UNA DIRECCIÓN IP Y POR QUÉ SE DIVIDE

El problema del direccionamiento

Una dirección IP es el "número de teléfono" de un dispositivo en una red. Para que dos dispositivos se comuniquen, deben saber a quién pertenece cada dirección y cómo llegar hasta ella.

El problema es que si pones 500 ordenadores en una sola red sin dividir, todos escuchan el tráfico de todos (el broadcast llega a todos). Eso es como intentar mantener 500 conversaciones simultáneas en la misma habitación. Caos total.

La solución es el subnetting: dividir una red grande en redes más pequeñas, cada una con su propio espacio de broadcast. Resultado:

• Mejor rendimiento (menos broadcast)
• Mejor seguridad (las subredes están aisladas entre sí)
• Mejor organización (por departamentos, plantas, funciones...)

Estructura de una dirección IPv4

Una dirección IPv4 tiene 32 bits, organizados en 4 octetos de 8 bits cada uno, separados por puntos:

192      .    168      .      1      .      0
11000000 . 10101000 . 00000001 . 00000000
  8 bits      8 bits     8 bits     8 bits
  ─────────────────────────────────────────
                   32 bits en total

Cada octeto puede valer de 0 a 255 (2⁸ = 256 combinaciones posibles).

Tabla de conversión binario ↔ decimal (el octeto)

Esta tabla es la que necesitas memorizar. Cada posición vale el doble que la anterior:

Si un bit es 1, sumas su valor. Si es 0, no sumas nada.

Ejemplos:

11111111 = 128+64+32+16+8+4+2+1 = 255
11000000 = 128+64               = 192
11111100 = 128+64+32+16+8+4     = 252
10101000 = 128+   32+  8        = 168
10000000 = 128                  = 128
01000000 =     64               = 64
00100000 =         32           = 32
00010000 =             16       = 16

💡 Truco rápido: Para convertir de decimal a binario, ve restando las potencias de 2 de mayor a menor. Si puedes restar, ese bit es 1; si no puedes, es 0.

Ejemplo: convertir 172 a binario
- 172 ≥ 128 → bit 1, resto = 172-128 = 44
- 44 < 64 → bit 0
- 44 ≥ 32 → bit 1, resto = 44-32 = 12
- 12 < 16 → bit 0
- 12 ≥ 8 → bit 1, resto = 12-8 = 4
- 4 ≥ 4 → bit 1, resto = 4-4 = 0
- 0 < 2 → bit 0
- 0 < 1 → bit 0
- Resultado: 10101100 ✓ (128+32+8+4 = 172)

Conversiones decimales que más aparecen en subnetting

BLOQUE 1 — CLASES DE REDES IP

Las 5 clases originales

Las direcciones IP se organizan en clases según el valor del primer octeto. La clase determina cuántos bits son para la red y cuántos para los hosts.

⚠️ 127.x.x.x (el rango completo 127.0.0.0–127.255.255.255) está reservado para loopback (la interfaz de prueba local). No se usa en redes reales. Por eso Clase A va de 1 a 126.

Porción de red vs porción de host

Cada dirección IP se divide en dos partes según su máscara:

CLASE A:  [  RED  ] [       HOST         ]
           8 bits        24 bits
           /8

CLASE B:  [     RED     ] [    HOST    ]
           16 bits           16 bits
           /16

CLASE C:  [         RED         ] [ HOST ]
           24 bits                  8 bits
           /24

La porción de red es común a todos los dispositivos de esa red. La porción de host identifica a cada dispositivo dentro de la red.

Direcciones privadas (RFC 1918)

Estas rangos están reservados para uso interno (no enrutables en Internet). Son los que ves en casa y en empresas:

💡 Tu router de casa probablemente te asigna IPs tipo 192.168.1.x. Eso es una red Clase C privada.

BLOQUE 2 — LA MÁSCARA DE RED

¿Qué es la máscara de red?

La máscara de red es una secuencia de 32 bits que dice qué parte de la IP es red y qué parte es host:

• Los bits 1 → identifican la porción de red
• Los bits 0 → identifican la porción de host

Regla de oro: los bits 1 siempre van juntos a la izquierda, los 0 siempre a la derecha. Nunca hay mezcla (1010... no es válido como máscara).

255.255.255.0  →  11111111.11111111.11111111.00000000
                  ←────────── RED ──────────→ ← HOST→
                  ←────── 24 bits ──────────→ ← 8 b →
                  = /24

Notación CIDR

En vez de escribir la máscara completa, se puede indicar el número de bits 1 tras una barra diagonal:

192.168.1.0/24  equivale a  192.168.1.0  255.255.255.0
10.0.0.0/8      equivale a  10.0.0.0     255.0.0.0
172.16.0.0/16   equivale a  172.16.0.0   255.255.0.0

Tabla de máscaras completa (4º octeto — Clase C y subnetting)

Esta es la tabla fundamental. Memoriza los valores del 4º octeto:

/30 es el más pequeño útil: 4 IPs → red + broadcast + 2 hosts. Ideal para enlaces punto a punto.
/31 se usa en enlaces punto a punto en algunos estándares modernos (RFC 3021).

Tabla de máscaras para 3er octeto (Clase B y subnetting)

BLOQUE 3 — LAS FÓRMULAS ESENCIALES

Estas tres fórmulas son TODO lo que necesitas para resolver cualquier ejercicio de subnetting:

Fórmula 1 — Número de subredes

Subredes = 2^N

donde N = número de bits "robados" a la porción de host

Fórmula 2 — Hosts utilizables por subred

Hosts = 2^M - 2

donde M = número de bits "0" que quedan en la porción de host
      -2 = porque la primera IP (dirección de red) y la última (broadcast) no se asignan a hosts

Fórmula 3 — Rango entre subredes (el "salto")

Rango = 256 - valor del octeto interesante de la máscara

Ejemplo: máscara 255.255.255.192 → rango = 256 - 192 = 64

Las tres direcciones especiales de cada subred

Dada cualquier subred, hay tres IPs reservadas que NUNCA se asignan a un host:

Primera IP → Dirección de RED (identifica la subred)
Última IP  → Dirección de BROADCAST (se envía a todos los hosts de la subred)
Resto      → Hosts asignables (primera+1 hasta última-1)

Ejemplo con 192.168.1.0/26:
- Dirección de red: 192.168.1.0 (no se asigna)
- Primer host: 192.168.1.1
- ...
- Último host: 192.168.1.62
- Broadcast: 192.168.1.63 (no se asigna)

BLOQUE 4 — MÉTODO PASO A PASO PARA RESOLVER CUALQUIER EJERCICIO

El método tiene siempre los mismos 4 pasos:

PASO 1: Identificar la clase y máscara por defecto
PASO 2: Calcular los bits a robar (fórmula 2^N ≥ subredes requeridas)
PASO 3: Construir la nueva máscara adaptada
PASO 4: Calcular el rango y listar las subredes

BLOQUE 5 — EJEMPLOS RESUELTOS PASO A PASO

Ejemplo 1 — Red Clase C: 4 subredes con mínimo 50 hosts

Enunciado: Dada la red 192.168.1.0/24, obtener 4 subredes con mínimo 50 hosts por subred.

PASO 1 — Identificar clase y máscara por defecto

192.168.1.0 → primer octeto = 192 → Clase C
Máscara por defecto: 255.255.255.0 (/24)

Porción de red:          Porción de host:
11111111.11111111.11111111 . 00000000
255     . 255     . 255     .   0

PASO 2 — ¿Cuántos bits necesito robar para 4 subredes?

Aplico 2^N ≥ 4:

Robo 2 bits. Obtendré exactamente 4 subredes.

PASO 3 — Construir la nueva máscara

Los 2 bits robados se añaden como 1 al octeto de host:

Máscara original: 11111111.11111111.11111111.00000000  = /24
                                              ^^
                                        bits robados

Máscara adaptada: 11111111.11111111.11111111.11000000  = /26
                                             ↑↑
                                         128+64 = 192

Nueva máscara: 255.255.255.192 (/26)

PASO 4 — Verificar hosts y calcular rangos

Bits de host restantes: 8 - 2 = 6 bits
Hosts por subred: 2^6 - 2 = 64 - 2 = 62 hosts ✅ (≥ 50, correcto)

Rango entre subredes: 256 - 192 = 64

💡 Patrón: Cada subred empieza donde termina la anterior +1. El rango (64) marca el salto entre cada dirección de red.

Ejemplo 2 — Red Clase C: 5 subredes

Enunciado: Dada la red 192.168.10.0/24, obtener 5 subredes.

PASO 2 — Bits a robar

2^N ≥ 5:

Robo 3 bits → 8 subredes (3 sobrantes para crecimiento futuro)

PASO 3 — Nueva máscara

11111111.11111111.11111111.11100000  = /27
                             ↑↑↑
                       128+64+32 = 224

PASO 4 — Hosts y rangos

Bits host: 8 - 3 = 5 → Hosts: 2^5 - 2 = 30 hosts por subred
Rango: 256 - 224 = 32

Ejemplo 3 — Red Clase B: 50 subredes con 1000 hosts

Enunciado: Dada la red 132.18.0.0/16, obtener mínimo 50 subredes con mínimo 1000 hosts por subred.

PASO 1

132 → primer octeto entre 128-191 → Clase B
Máscara por defecto: 255.255.0.0 (/16)
Porción de host: últimos 16 bits (3er y 4º octeto)

PASO 2 — Bits a robar para 50 subredes

2^N ≥ 50:

Robo 6 bits → 64 subredes

PASO 3 — Nueva máscara

Los 6 bits se roban del 3er octeto (parte de host en Clase B):

Original: 11111111.11111111.00000000.00000000  (/16)
                             ^^^^^^^^^^
                             bits de host

Adaptada: 11111111.11111111.11111100.00000000  (/22)
                             ↑↑↑↑↑↑
                         128+64+32+16+8+4 = 252

Nueva máscara: 255.255.252.0 (/22)

PASO 4 — Verificar hosts

Bits host: 16 - 6 = 10 bits de host
Hosts: 2^10 - 2 = 1024 - 2 = 1022 hosts por subred ✅ (≥ 1000)

Rango: 256 - 252 = 4 (se aplica al 3er octeto)

Ejemplo 4 — Red Clase A: 7 subredes

Enunciado: Dada la red 10.0.0.0/8, obtener 7 subredes.

PASO 1

10 → primer octeto entre 1-126 → Clase A
Máscara por defecto: 255.0.0.0 (/8)
Porción de host: últimos 24 bits (octetos 2, 3 y 4)

PASO 2 — Bits a robar

2^N ≥ 7:

Robo 3 bits → 8 subredes

PASO 3 — Nueva máscara

Los 3 bits se roban del 2º octeto:

Original: 11111111.00000000.00000000.00000000  (/8)
Adaptada: 11111111.11100000.00000000.00000000  (/11)
                   ↑↑↑
              128+64+32 = 224

Máscara: 255.224.0.0 (/11)

PASO 4 — Rango y subredes

Rango: 256 - 224 = 32 (se aplica al 2º octeto)

Hosts: 2^21 - 2 = 2.097.150 hosts por subred

Ejemplo 5 — Determinar a qué subred pertenece una IP (ejercicio inverso)

Enunciado: Dado un host con IP 192.168.1.100/27, ¿a qué subred pertenece? ¿Cuál es su broadcast?

Método:

/27 → 3 bits robados en Clase C → máscara 255.255.255.224 → rango = 256 - 224 = 32

Las subredes de 192.168.1.0/24 con /27 son:
- 192.168.1.0 (hosts .1–.30, broadcast .31)
- 192.168.1.32 (hosts .33–.62, broadcast .63)
- 192.168.1.64 (hosts .65–.94, broadcast .95)
- 192.168.1.96 (hosts .97–.126, broadcast .127)
- ...

¿Dónde cae la IP .100? Entre .96 y .127 → pertenece a la subred 192.168.1.96/27

Forma rápida: Divide el 4º octeto entre el rango y quédate con la parte entera: 100 ÷ 32 = 3 (resto 4) → la subred empieza en 3 × 32 = 96.

• Dirección de red: 192.168.1.96
• Broadcast: 192.168.1.127
• Rango de hosts: 192.168.1.97 – 192.168.1.126

BLOQUE 6 — CHEAT SHEET VISUAL

Tabla maestra de subnetting (4º octeto — Clase C)

Tabla maestra (3er octeto — Clase B, desde /16)

Regla del "octeto interesante"

El octeto interesante es el octeto donde se produce el corte entre red y host (donde hay mezcla de 1s y 0s en la máscara):

/26 → máscara 255.255.255.192
              ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ↑↑↑
              octetos "llenos"  octeto interesante = 4º

/22 → máscara 255.255.252.0
              ┈┈┈┈┈┈┈ ↑↑↑
              octetos "llenos"  octeto interesante = 3º

/11 → máscara 255.224.0.0
              ┈┈┈ ↑↑↑
              octeto lleno  octeto interesante = 2º

El rango siempre se calcula en el octeto interesante y las IPs de ese octeto van saltando de rango en rango.

BLOQUE 7 — VLSM (Máscaras de longitud variable)

¿Qué es VLSM?

El subnetting clásico divide una red en subredes de igual tamaño. El problema es que en la vida real las subredes necesitan tamaños diferentes: la red de servidores necesita 50 hosts, la de gestión necesita 10, un enlace punto a punto solo necesita 2.

VLSM (Variable Length Subnet Mask) permite usar diferentes máscaras dentro de la misma red padre, asignando a cada subred exactamente el tamaño que necesita.

Regla de oro de VLSM: Empieza siempre por la subred más grande y termina por la más pequeña. Así evitas solapamientos.

Ejemplo VLSM resuelto

Enunciado: Dada la red 192.168.1.0/24, diseña el direccionamiento para:
- Subred A: 60 hosts (Ventas)
- Subred B: 28 hosts (IT)
- Subred C: 12 hosts (Dirección)
- Subred D: 2 hosts (Enlace WAN)

PASO 1 — Ordenar por tamaño (mayor a menor) y calcular la máscara necesaria

PASO 2 — Asignar rangos en orden, empezando desde la red padre

Subred A — /26 → rango 64
- Red: 192.168.1.0/26
- Hosts: .1 – .62
- Broadcast: .63
- Siguiente bloque disponible: .64

Subred B — /27 → rango 32
- Red: 192.168.1.64/27
- Hosts: .65 – .94
- Broadcast: .95
- Siguiente bloque disponible: .96

Subred C — /28 → rango 16
- Red: 192.168.1.96/28
- Hosts: .97 – .110
- Broadcast: .111
- Siguiente bloque disponible: .112

Subred D — /30 → rango 4
- Red: 192.168.1.112/30
- Hosts: .113 – .114
- Broadcast: .115
- Siguiente bloque disponible: .116

Espacio sobrante no utilizado: 192.168.1.116 – 192.168.1.255

Resultado visual:

192.168.1.0/24
├─ 192.168.1.0/26     → Ventas (62 hosts) [.0 – .63]
├─ 192.168.1.64/27    → IT (30 hosts)    [.64 – .95]
├─ 192.168.1.96/28    → Dirección (14 hosts) [.96 – .111]
├─ 192.168.1.112/30   → Enlace WAN (2 hosts) [.112 – .115]
└─ 192.168.1.116/??   → Disponible para futuro

BLOQUE 8 — TEST DE PRÁCTICA

Resuelve los siguientes ejercicios antes de ver las soluciones:

1. Convierte a decimal: 11001010

• a) 196
• b) 202
• c) 194
• d) 200

2. Convierte a binario: 172

• a) 10101010
• b) 10110100
• c) 10101100
• d) 11001010

3. ¿A qué clase pertenece la dirección IP 172.16.5.10?

• a) Clase A
• b) Clase B
• c) Clase C
• d) Clase D

4. ¿Cuál es la máscara por defecto de una red Clase B?

• a) 255.0.0.0 (/8)
• b) 255.255.0.0 (/16)
• c) 255.255.255.0 (/24)
• d) 255.255.255.128 (/25)

5. Dada la red 192.168.5.0/24, necesitas crear 10 subredes. ¿Cuántos bits debes robar?

• a) 3 bits (8 subredes)
• b) 4 bits (16 subredes) ← mínimo que cubre 10
• c) 2 bits (4 subredes)
• d) 5 bits (32 subredes)

6. Con la máscara /28, ¿cuántos hosts utilizables hay por subred?

• a) 16
• b) 30
• c) 14
• d) 12

7. ¿Cuál es el rango (salto) entre subredes con la máscara 255.255.255.240?

• a) 240
• b) 32
• c) 16
• d) 8

8. Dada la red 192.168.20.0/26, ¿cuáles son las cuatro subredes?

• a) .0, .32, .64, .96
• b) .0, .64, .128, .192
• c) .0, .128, .192, .224
• d) .0, .64, .96, .128

9. ¿A qué subred pertenece el host 192.168.1.200 con máscara /27?

• a) 192.168.1.192/27
• b) 192.168.1.196/27
• c) 192.168.1.200/27
• d) 192.168.1.160/27

10. El host 192.168.1.200/27 está en la subred 192.168.1.192/27. ¿Cuál es su dirección de broadcast?

• a) 192.168.1.254
• b) 192.168.1.255
• c) 192.168.1.223
• d) 192.168.1.224

11. Necesitas subnetear 172.30.0.0/16 para obtener como mínimo 100 subredes. ¿Qué máscara usarías?

• a) 255.255.192.0 (/18) → 4 subredes
• b) 255.255.248.0 (/21) → 32 subredes
• c) 255.255.254.0 (/23) → 128 subredes
• d) 255.255.252.0 (/22) → 64 subredes

12. Con la máscara /22 aplicada a una red Clase B, ¿cuántos hosts utilizables hay por subred?

• a) 510
• b) 1.022
• c) 2.046
• d) 4.094

13. En VLSM, ¿cuál es el orden correcto para asignar subredes?

• a) De menor a mayor tamaño
• b) Orden alfabético
• c) De mayor a menor tamaño
• d) Cualquier orden sirve

14. ¿Cuál de las siguientes NO es una dirección de red privada (RFC 1918)?

• a) 10.50.30.1
• b) 172.20.0.1
• c) 192.168.100.1
• d) 172.32.0.1

15. La dirección 127.0.0.1 se usa para:

• a) Multicast
• b) La dirección de broadcast general
• c) Loopback (la propia máquina)
• d) La puerta de enlace por defecto

✅ SOLUCIONES COMENTADAS

1 → b) 202
11001010 = 128 + 64 + 0 + 0 + 8 + 0 + 2 + 0 = 128 + 64 + 8 + 2 = 202.

2 → c) 10101100
172 = 128 + 32 + 8 + 4 = 10101100. Posiciones activas: 7(128), 5(32), 3(8), 2(4).

3 → b) Clase B
172 está en el rango 128–191 → Clase B. La red 172.16.0.0 es además privada (RFC 1918).

4 → b) 255.255.0.0 (/16)
Clase A = /8, Clase B = /16, Clase C = /24. Las máscaras por defecto hay que memorizarlas.

5 → b) 4 bits
2^3 = 8 < 10 (insuficiente). 2^4 = 16 ≥ 10 ✓. Con 4 bits robados obtenemos 16 subredes, de las cuales usamos 10 y 6 quedan para crecimiento.

6 → c) 14
/28 → 4 bits robados en Clase C → bits de host = 8 - 4 = 4. Hosts = 2^4 - 2 = 16 - 2 = 14.

7 → c) 16
255.255.255.240 → el octeto interesante es el 4º = 240. Rango = 256 - 240 = 16.

8 → b) .0, .64, .128, .192
/26 → máscara .192 → rango = 256 - 192 = 64. Las subredes son: .0, .64, .128, .192.

9 → a) 192.168.1.192/27
/27 → rango = 256 - 224 = 32. Divide: 200 ÷ 32 = 6 (resto 8). Subred = 6 × 32 = 192. Confirma: 192 ≤ 200 ≤ 223 ✓.

10 → c) 192.168.1.223
Subred 192.168.1.192/27, rango = 32. Broadcast = 192 + 32 - 1 = 223 (192.168.1.223). Hosts: .193–.222.

11 → c) 255.255.254.0 (/23) → 128 subredes
2^N ≥ 100: 2^6=64 ❌, 2^7=128 ✓. Con /23 se roban 7 bits del 3er octeto de la Clase B (/16). La opción d) solo da 64 subredes, insuficiente.

12 → b) 1.022
/22 → 6 bits robados del 3er octeto de Clase B → bits de host restantes = 16 - 6 = 10. Hosts = 2^10 - 2 = 1024 - 2 = 1.022.

13 → c) De mayor a menor tamaño
En VLSM siempre se asigna primero la subred que necesita más hosts. Así se garantiza que los bloques grandes quepan al principio sin dejar huecos ni solapamientos.

14 → d) 172.32.0.1
Los rangos privados RFC 1918 son: 10.x.x.x, 172.16.x.x–172.31.x.x, 192.168.x.x. La dirección 172.32.0.1 está fuera del rango privado de Clase B (que va hasta 172.31.255.255), por tanto es pública.

15 → c) Loopback (la propia máquina)
El rango 127.0.0.0/8 está reservado para loopback. La IP 127.0.0.1 se usa para probar la pila TCP/IP de la propia máquina sin necesidad de red física. Un ping 127.0.0.1 siempre debería funcionar si TCP/IP está instalado.

📊 TABLA FLASH FINAL — Todo lo que necesitas recordar