Tipo de artículo: FAQ, ID de artículo 2073614, Fecha del artículo: 24/07/2013
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¿Qué relaciones existen entre las máscaras de subred y las direcciones IP respecto al "Subnetting" y al "Supernetting" (classles inter domain routing - CIDR)?

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Indicaciones de configuración
Por medio del CIDR desaparece la asignación fija de la dirección IP en una clase de red y su eventual distribución en otras redes (Subnetting) o la agrupación de varias redes de una clase (Supernetting). Sólo existe una máscara de subred que distribuye la dirección IP en la parte de la red y en la parte del host.

La función CIDR (classless inter domain routing) contiene por tanto las funciones "Subnetting" y "Supernetting".

Los siguientes CPs de Industrial Ethernet soportan las funciones "Subnetting" y "Supernetting":

  • 6GK7343-1EX21-0XE0, a partir del FW V1.2
  • 6GK7343-1EX30-0XE0
  • 6GK7343-1GX21-0XE0, a partir del FW V1.1
  • 6GK7343-1GX30-0XE0
  • 6GK7343-1GX31-0XE0
  • 6GK7343-1CX10-0XE0
  • 6GK7343-1FX00-0XE0
  • 6FL4343-1CX10-0XE0
  • 6GK7443-1EX20-0XE0
  • 6GK7443-1EX30-0XE0
  • 6GK7443-1EX40-0XE0, a partir del FW V2.4
  • 6GK7443-1EX41-0XE0
  • 6GK7443-1GX20-0XE0
  • 6GK7443-1GX30-0XE0

Las siguientes CPUs con interfaz PROFINET integrada soportan las funciones "Subnetting" y "Supernetting":

  • IM151-8(F) PN/DP CPU
  • IM154-8(F) CPU
  • CPU314C-2 PN/DP
  • CPU315(F)-2 PN/DP, a partir del FW V2.3
  • CPU317(F)-2 PN/DP, a partir del FW V2.3
  • CPU319(F)-3 PN/DP
  • CPU412-2 PN
  • CPU414(F)-3 PN/DP
  • CPU416(F)-3 PN/DP
  • CPU412-5H PN/DP
  • CPU414-5H PN/DP
  • CPU416-5H PN/DP
  • CPU417-5H PN/DP
  • CPUs del S7-1200, a partir del FW V1.0

Las siguientes tarjetas de PC de Industrial Ethernet también soportan las funciones "Subnetting" y "Supernetting":

  • CP1616, a partir de la V2.0
  • CP1604, a partir de la V2.0
  • CP1613 (A2), a partir del SW V7.1
  • CP1623
  • CP1628
  • CP1612 y tarjetas de IE generales

El resto de tarjetas de PC Industrial Ethernet, como las tarjeras IE generales CP1613 (A2) (inferior al SW V7.1), CP1604 V1, CP1616 V1 y CP1512, sólo permiten configurar la función "Subnetting". En estas tarjetas no se puede configurar la función "Supernetting" en el STEP 7 / NCM PC. El STEP 7 / NCM PC lo evita indicando un aviso de fallo (consulte la figura 05).

En estos módulos que soportan el protocolo TCP/IP, se tiene la posibilidad de ajustar en la configuración HW del STEP 7 tanto la dirección IP como su máscara de subred correspondiente. Ambas se ajustan en la ventana de las propiedades para la interfase Ethernet del CP o la CPU. Después de insertar el CP de Industrial Ethernet o la CPU con interfaz PN integrada en la configuración hardware, se le ofrecen al usuario en la ventana de propiedades los siguientes ajustes por defecto para la interfaz Ethernet del CP o de la CPU (consulte la figura 01).

  • Dirección IP: 192.168.0.1
  • Máscara de subred: 255.255.255.0


Figura 01

Si se quiere cambiar este ajuste por defecto para la dirección IP y la máscara de subred, se necesita disponer de información sobre la relación entre las clases de las direcciones IP y las submáscaras de red. A continuación, se explica dicha relación.

Relación entre la clase de la dirección IP y la máscara de subred
Básicamente, hay 5 clases de direcciones IP diferentes. Se trata de las clases A. B. C, D y E. Cada clase ocupa una máscara de subred propia. La relación se muestra en la siguiente tabla.
 

Clase Bits de clase Rango de direcciones IP Máscara de subred Parte de la red Parte del PC
A 0xxxxxxx 0.x.x.x - 127.x.x.x 255.0.0.0 1 Byte 3 Bytes
B 10xxxxxx 128.0.x.x - 191.255.x.x 255.255.0.0 2 Bytes 2 Bytes
C 110xxxxx 192.0.0.x - 223.255.255.x 255.255.255.0 3 Bytes 1 Byte
D 1110xxxx 224.0.0.0 - 239.255.255.255 ---

Direcciones de Multicasting

E 1111xxxx 240.0.0.0 - 255.255.255.255 ---

Direcciones reservadas
(para tareas futuras)

Redes de clase A
Las direcciones IP de la clase A comienzan con la la secuencia de bits 0-..., es decir, el rango de direccionamiento IP va entre 0.x.x.x y 127.x.x.x.
La máscara de subred representa la zona de la dirección que tiene la información sobre el identificador de la subred. En las redes de clase A sólo el primer byte de la dirección, es decir los 8 primeros bits, indica la dirección IP de la subred. Por tanto, las redes de clase A se definen con la siguiente máscara de subred: 255.0.0.0 = 1111 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000. Los 3 últimos bytes (24 bits) de la dirección IP identifican al participante dentro de la subred.

El número de redes de clase A se puede calcular de la siguiente manera:

  • 28-1 - 2 = 27 - 2= 126 redes (debido a que la dirección IP siempre empieza con la secuencia de bits 0-.... 0.0.0.0 y 127.0.0.0 no son permitidos)

El número de PCs que puede haber en una red de clase A se puede calcular de la siguiente manera:

  • 224 = 16.777.216 PCs (x.0.0.0 -> Dirección de red, y x.255.255.255 -> Dirección de Broadcast no permitida)


Figura 02

Redes de clase B
Las direcciones IP de la clase B comienzan con la la secuencia de bits 1-0-..., es decir, el rango de direccionamiento IP va entre 128.0.x.x y 191.255.x.x.x.
En las redes de clase B los 2 primeros bytes de la dirección, es decir los 16 primeros bits, indican la dirección IP de la subred. Por tanto, las redes de clase B se definen con la siguiente máscara de subred: 255.255.0.0 = 1111 1111 1111 1111 0000 0000 0000 0000. Los 2 últimos bytes (16 bits) de la dirección IP identifican al participante dentro de la subred.

El número de redes de clase B se puede calcular de la siguiente manera:

  • 216-2 = 214 = 16.384 redes (debido a que la dirección IP siempre empieza con la secuencia de bits 1-0-...)

El número de PCs que puede haber en una red de clase A se puede calcular de la siguiente manera:

  • 216 - 2 = 65.534 PCs (x.x.0.0 -> Dirección de red, y x.x.255.255 -> Dirección de Broadcast no permitida)


Figura 03

Redes de clase C
Las direcciones IP de la clase C comienzan con la la secuencia de bits 1-1-0-..., es decir, el rango de direccionamiento IP va entre 192.0.0.x y 223.255.255.x.
En las redes de clase C los 3 primeros bytes de la dirección, es decir los 24 primeros bits, indican la dirección IP de la subred. Por tanto, las redes de clase C se definen con la siguiente máscara de subred: 255.255.255.0 = 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000. El último byte (8 bits) de la dirección IP identifica al participante dentro de la subred.

El número de redes de clase C se puede calcular de la siguiente manera:

  • 224-3 = 221 = 2.097.152 redes (debido a que la dirección IP siempre empieza con la secuencia de bits 1-0-...)

El número de PCs que puede haber en una red de clase A se puede calcular de la siguiente manera:

  • 28 - 2 = 254 PCs (x.x.x.0 -> Dirección de red, y x.x.x.255 -> Dirección de Broadcast no permitida)


Figura 04

La clase D de subred
La subred de clase D tiene direcciones especiales que se utilizan para el direccionamiento de Multicast.

Resumen
Esta asignación de direcciones IP para la parte de la red y para la parte del PC tiene las siguientes consecuencias:

  • Una red de clase A es más grade que una red de clase C, ya que se dispone de un rango de direccionamiento mucho mayor para los PCs.

  • Existe muchas menos redes de clase A que de clase C, ya que el rango de direccionamiento para la subred es mucho menor.

Direcciones reservadas

  • Las direcciones de red 127.x.x.x para la clase A está reservada en todos los PCs para la función de realimentación, es decir:
    Todas las direcciones IP cuyo primer Byte tengan el valor 127 sólo se deben utilizar para pruebas internas de PCs.

  • Los valores 255 se reservan para las direcciones de Broadcast. Por ejemplo, la dirección 140.80.255.255 es una dirección de Broadcast para todos los PCs de una red de clase B con dirección de subred 140.80.0.0.

  • Los siguientes rangos están reservados para redes privadas. Todas las direcciones IP de estas zonas no salen a Internet.
    10.0.0.0 - 10.255.255.255
    172.16.0.0 - 172.31.255.255
    192.168.0.0 - 192.168.255.255

Hasta ahora se ha mostrado la relación de las clases para la dirección IP y la máscara de subred. Además, es posible realizar una ampliación de la máscara de subred con ayuda de un procedimiento llamado "Subnetting".

Subnetting
El "Subnetting" se puede utilizar, por ejemplo, en una red de clase A. Permite la división de un PC de dicha clase A en varias unidades lógicas (subredes). Por ejemplo, se tiene la red de clase A 86.x.x.x. La máscara de subred de esta clase A es 255.0.0.0 (1111 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000). El rango de direccionamiento se puede dividir en varias subredes lógicas, mediante la ampliación de 1 bit en la máscara de subred. En este caso, dicha máscara de subred quedaría en 255.128.0.0 (1111 1111 1000 0000 0000 0000 0000 0000).

Las consecuencias en el direccionamiento son las siguientes:

  • Directo: las direcciones 86.0.0.1 a 86.127.255.254 sólo pueden comunicar directamente entre sí, es decir sin Router, ya que estos PCs tienen el mismo valor en el primer bit después de la máscara de subred (en este caso, "0").

  • Directo: las direcciones 86.128.0.1 a 86.255.255.254 pueden comunicar directamente entre sí, es decir sin Router, ya que estos PCs tienen el mismo valor en el primer bit después de la máscara de subred (en este caso, "1").

  • El rango de direccionamiento del PC en esta red de clase A se ha dividido en 2 subredes.

Aplicación
Mediante la ampliación de la máscara de subred, el rango de direccionamiento del PC se puede dividir en varias unidades lógicas (subredes). En el ejemplo, el rango de direccionamiento se ha divido en 2 subredes. Añadiendo más bits, se puede ampliar rápidamente el número de posibles subredes. Por tanto, la máscara de subred se puede ampliar como se quiera.

Supernetting
"Supernetting" es la agrupación de varias redes con una misma parte de red igual y una única ruta. La tecnología básica utilizada es la contraria que con el "Subnetting" y es básicamente un método para direccionar un gran número de hosts dentro de una red IP. En el "Supernetting", se aumenta la parte del host para una clase de red. Por tanto, se disminuye la parte de red para dicha clase de red.
Como ejemplo, se considera la red de clase C "192.168.178.0". La máscara de subred de esta red de clase C es "255.255.255.0" (1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000). Ahora se amplía la parte del Host en 2 Bits. La máscara de subred es ahora "255.255.252.0" (1111 1111 1111 1111 1111 1100 0000 0000).

  • La dirección IP más pequeña a asignar en la red es:
    192.168.176.1 (1111 1111.1111 1111. 1011 0000. 0000 0001)

  • La dirección IP más alta a asignar en la red es:
    192.168.179.254 (1111 1111.1111 1111. 1011 0011. 1111 1110)

  • Las direcciones 192.168.176.1 a la 192.168.179.254 pueden comunicar directamente entre sí, es decir, sin Router.

Requisito
La utilización del "Supernetting" requiere que los módulos soporten en la red la función "classless inter domain routing" (CIDR).

Advertencia
Si el módulo configurado en el STEP 7 no soporta las funciones "Subnetting" o "Supernetting", se evita la utilización de estas funciones en el STEP 7 mediante un aviso de fallo .


Figura 05


Figura 06

En la ayuda online del STEP 7 se indica en la máscara de subred en formato erróneo , tal como se indica a continuación.


Figura 07

Informaciones del error
Descripción detallada del fallo
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