Muchas veces, las redes de computadoras suelen volverse demasiado grandes y complejas, lo cual hace que el manejo y administración de la misma se convierta en un trabajo engorroso.
Al crear subredes, estaremos reduciendo el tamaño de los dominios de difusión y logrando una estructura de red mucho más manejable (entre otras cosas).
El propósito de este artículo, no es explicar la teoría de subredes, enrutamiento u otra cosa, sino dar una serie de puntos básicos y simples para poder hacer rapidamente, un cálculo manual de subredes.

En IPv4 tenemos básicamente 3 clases de direcciones IP (en realidad hay 2 más): Clases A, B y C.

Para saber de que clase es una dirección IP tendremos que fijarnos en lo siguiente: El primer octeto de esta. Mejor dicho en los 2 bits de mayor peso del primer octeto.

• Si el bit con valor 128 es 0 y el bit con valor 64 es 0, la dirección IP es de clase A.
• Si el bit con valor 128 es 1 y el bit con valor 64 es 0, la dirección IP es de clase B.

Si el bit con valor 128 es 1 y el bit con valor 64 es 1, la dirección IP es de clase C.

Clase A: 00 es decir ( (128*0) + (64*0) ) = 0
Clase B: 10 es decir ( (128*1) + (64*0) ) = 128
Clase C: 11 es decir ( (128*1) + (64*1) ) = 192

or ejemplo, la dirección IP 192.168.0.1 en binario es 11000000.168.0.1.

En base a esto, podremos deducir que la dirección IP 192.168.0.1 es de clase C.
En cambio, la dirección IP 140.1.10.5 es de clase B.

Cada clase de direcciones IP tiene por defecto una mascara de subred.

Las mascaras de subred de las direcciones de clase A tienen 8 bits de red y 24 de host

• Con letras: RRRRRRRR.HHHHHHHH.HHHHHHHH.HHHHHHHH
• En binario: 11111111.00000000.00000000.00000000
• En decimal: 255.0.0.0

Las mascaras de subred de las direcciones de clase B tienen 16 bits de red y 16 de host

• Con letras: RRRRRRRR.RRRRRRRR.HHHHHHHH.HHHHHHHH
• En binario: 11111111.11111111.00000000.00000000
• En decimal: 255.255.0.0

Las mascaras de subred de las direcciones de clase C tienen 24 bits de red y 8 de host

• Con letras: RRRRRRRR.RRRRRRRR.RRRRRRRR.HHHHHHHH
• En binario: 11111111.11111111.11111111.00000000
• En decimal: 255.255.255.0

Vamos a tomar como ejemplo la dirección de red 192.168.0.0 con mascara de subred 255.255.255.0.

Teniendo esta dirección de red (u otra dirección de clase C con mascara de subred por defecto) solo podremos tener 254 hosts. Veamos por que..!

La mascara de subred por defecto de una dirección IP de clase C nos dice que solo el ultimo octeto esta destinado a hosts. Esos 8 números del último octeto, equivalen a 256 números posibles (2⁸ = 256).

ero por que antes dije que solo 254 eran validos?
De esos 256 números posibles, hay solo 2 que no podremos usar para un host: El 192.168.0.0 y el 192.168.0.255, ya que esas dos direcciones son las direcciones de red y difusión respectivamente.

Entonces, (2⁸) - 2 = 254.

Pero, que pasa si yo se que solo voy a usar 10 de esas 254 direcciones?
Como decía antes, las subredes pueden ayudarnos, entre otras cosas, a aprovechar direcciones IP.
Siguiendo con el ejemplo: Si tenemos la dirección 192.168.0.0 con mascara de subred 255.255.255.0, podemos utilizar por ejemplo 4 de esos 8 bits, para armar subredes.

En este caso, la mascara de subred seria 11111111.11111111.11111111.11110000 o 255.255.255.240. Es decir: Tenemos 24 bits de red, 4 de subred y 4 de host.
Ahora podremos hacer 14 subredes de 14 host cada una. Y digo 14 y no 16 por que pasa lo mismo que decía antes: El calculo se hace elevando el numero 2 (binario) a la cantidad de bits para subred (4) - 2 (red y difusión): (2⁴) – 2 = 14.

La cantidad de hosts se calcula de la misma manera.

Sabiendo esto, podremos enumerar las 14 subredes que podemos hacer

1. 192.168.0.00010000 (hosts entre .0.17 y .0.30 inclusive)
2. 192.168.0.00100000 (hosts entre .0.33 y .0.46 inclusive)
3. 192.168.0.00110000 (hosts entre .0.49 y .0.62 inclusive)
4. 192.168.0.01000000 (hosts entre .0.65 y .0.78 inclusive)
5. 192.168.0.01010000 (hosts entre .0.81 y .0.94 inclusive)
6. 192.168.0.01100000 (hosts entre .0.97 y .0.110 inclusive)
7. 192.168.0.01110000 (hosts entre .0.113 y .0.126 inclusive)
8. 192.168.0.10000000 (hosts entre .0.129 y .0.142 inclusive)
9. 192.168.0.10010000 (hosts entre .0.145 y .0.158 inclusive)
10. 192.168.0.10100000 (hosts entre .0.161 y .0.174 inclusive)
11. 192.168.0.10110000 (hosts entre .0.177 y .0.190 inclusive)
12. 192.168.0.11000000 (hosts entre .0.193 y .0.206 inclusive)
13. 192.168.0.11010000 (hosts entre .0.209 y .0.222 inclusive)
14. 192.168.0.11100000 (hosts entre .0.225 y .0.238 inclusive)

Veamos otro ejemplo

Si tenemos la dirección IP 140.71.0.0 (clase B) con mascara de subred 255.255.252.0, en base a lo que vimos recién podremos hacer y responder algunas preguntas.

Cual es la 5^ta subred valida?

Como la dirección IP es de clase B, sabemos que la mascara de subred por defecto es 255.255.0.0. Si pasamos a binario el tercer y cuarto octeto nos queda lo siguiente: 11111100.00000000. Es decir: 16 bits de red, 6 de subred y 10 de hosts.
Tomando solamente los bits de subred (111111xx.xxxxxxxx) podremos ver cual es la 5^ta subred útil.

1. 140.71.0.0
2. 140.71.4.0
   
3. 140.71.8.0
4. 140.71.12.0
5. 140.71.16.0
6. 140.71.20.0 (5^ta subred útil)
   
7. 140.71.24.0
8. 140.71.28.0

Si se fijan, la quinta subred útil es la numero 6: 140.71.20.0, ya que la 140.71.0.0 no se puede usar por ser la dirección de subred.

Ese calculo, también se puede hacer tomando el resto de 256 - [valor decimal del tercer octeto de la mascara de subred]

256 - 252 = 4

Como se puede ver, las subredes van de 4 en 4.

Que cantidad de hosts validos tiene esa subred?

Dijimos que la cantidad de hosts validos para una subred se sabía elevando el número 2 a la cantidad de bits de hosts -2. Entonces son (2¹⁰) - 2 = 1022

Por ultimo, queremos saber cual es la dirección IP de el host numero 1013 de la 5ta subred valida?

1008 en binario es 1111110101

En base esos datos podremos armar la dirección completa

• Red: 140.71
• Subred: 20 o 010100
• Host: 1013 o 1111110101
  

Ahora armamos la dirección 140.71.01010011.11110101 o 140.71.83.245 con mascara de subred 255.255.252.0.


Tips

• Cantidad de subredes útiles = 2^{[bits de subred]} – 2 = subredes útiles
• Cantidad de hosts útiles para cada subred = 2^{[bits de host]} – 2 = hosts
• La dirección IP del primer host útil de cada subred = dirección reservada de subred + 1
• La dirección IP del último host útil de cada subred = dirección reservada de difusión - 1