Si alguna vez ha estado a cargo de la asignación de direcciones IP, se ha encontrado con los términos direccionamiento de clase y sin clase. Si no lo ha hecho, la principal diferencia entre el direccionamiento con clase y sin clase está en la longitud de la subred: el direccionamiento con clase utiliza máscaras de subred de longitud fija, pero sin clase utiliza máscaras de subred de longitud variable (VLSM).

Echemos un vistazo más de cerca al direccionamiento clasista y sin clases, la historia y el propósito detrás de ellos, y las razones por las que el direccionamiento sin clases realmente ha triunfado.

¿Qué es el direccionamiento de clase?

El direccionamiento de clase es una arquitectura de direccionamiento IPv4 que divide las direcciones en cinco grupos.

Antes del direccionamiento de clase, los primeros ocho bits de una dirección IP definían la red de la que formaba parte un host determinado. Esto habría tenido el efecto de limitar Internet a solo 254 redes. Cada una de esas redes contenía 16.777.216 direcciones IP diferentes. A medida que Internet creció, la ineficiencia de asignar direcciones IP de esta manera se convirtió en un problema. Después de todo, hay muchas más organizaciones de 254 que necesitan direcciones IP, y muchas menos redes que necesitan 16,7 millones de direcciones IP para sí mismas.

En pocas palabras: necesitábamos una forma de asignar direcciones de manera más eficiente. En 1981, RFC791 y classful addressing llegaron para ayudar a resolver ese problema. Con direcciones de clase, pasamos de solo 254 redes disponibles a 2,113,664 redes disponibles. ¿Cómo?

Cómo funciona el direccionamiento de clase

El direccionamiento de clase divide el espacio de direcciones IPv4 (0.0.0.0-255.255.255.255) en 5 clases: A, B, C, D y E. Sin embargo, solo se usan A, B y C para hosts de red. La clase D, que cubre el rango de direcciones IP 224.0.0.0-239.255.255.255, está reservada para multidifusión, y la clase E (240.0.0.0-255.255.255.255) está reservado para «uso futuro.»

La siguiente tabla detalla la máscara de red predeterminada (máscara de subred), los rangos de direcciones IP, el número de redes y el número de direcciones por red de cada clase de dirección.

Como podemos ver, la Clase sigue el uso de los 8 primeros bits de una dirección, y puede ser adecuado para redes muy grandes. La clase B es para redes mucho más pequeñas que la Clase A, pero aún grandes por derecho propio. Las direcciones de clase C son adecuadas para redes pequeñas.

¿Cuáles son las limitaciones del direccionamiento IP de clase?

Como probablemente pueda adivinar, Internet está hambriento de direcciones IP. Si bien el direccionamiento IP de clase era mucho más eficiente que el antiguo método de «primeros 8 bits» para cortar el espacio de direcciones IPv4, aún no era suficiente para mantenerse al día con el crecimiento.

A medida que la popularidad de Internet continuó aumentando más allá de 1981, quedó claro que la asignación de bloques de 16,777,216, 65,536 o 256 direcciones simplemente no era sostenible. Las direcciones se estaban desperdiciando en bloques demasiado grandes, y estaba claro que habría un punto de inflexión en el que nos quedaríamos sin espacio de direcciones IP por completo.

Una de las mejores maneras de entender por qué esto era un problema es considerar una organización que necesitaba una red ligeramente más grande que una Clase C. Por ejemplo, supongamos que nuestra organización de ejemplo necesita 500 direcciones IP. Subir a una red de Clase B significa desperdiciar 65.034 direcciones (65.534 direcciones de host de Clase B utilizables menos 500). De manera similar, si solo necesitara 2 direcciones IP públicas, una clase C desperdiciaría 252 (254 direcciones utilizables – 2).

De cualquier manera que lo mire, las direcciones IP bajo el protocolo IPv4 se estaban agotando, ya sea a través de los residuos o los límites superiores del sistema.

¿Lo sabías? Hay un límite calculado de 4,294,967,296 direcciones IPv4, y se agotaron el 21 de abril de 2017.

¿Qué es el direccionamiento sin clases?

El direccionamiento sin clases es una arquitectura de direccionamiento IPv4 que utiliza enmascaramiento de subred de longitud variable.

La solución vendría en 1993, como Enrutamiento entre Dominios sin Clases (CIDR), introduciendo el concepto de direccionamiento sin clases. Verás, con direccionamiento de clase, el tamaño de las redes es fijo. Cada rango de direcciones tiene una máscara de subred predeterminada. Sin embargo, el direccionamiento sin clases desacopla los rangos de direcciones IP de una máscara de subred predeterminada, lo que permite el enmascaramiento de subred de longitud variable (VLSM).

Usando direccionamiento sin clases y VLSM, las direcciones se pueden asignar de manera mucho más eficiente. Esto se debe a que los administradores de red pueden elegir máscaras de red y, a su vez, bloques de direcciones IP del tamaño adecuado para cualquier propósito.

¿Cómo funciona el direccionamiento sin clases?

En un alto nivel, el direccionamiento sin clases funciona al permitir que las direcciones IP se asignen máscaras de red arbitrarias sin respeto a la «clase».»Eso significa /8 (255.0.0.las máscaras de red 0), /16 (255.255.0.0) y /24 (255.255.255.0) se pueden asignar a cualquier dirección que tradicionalmente hubiera estado en el rango de Clase A, B o C. Además, eso significa que ya no estamos atados a /8, /16 y /24 como nuestras únicas opciones, y ahí es donde el direccionamiento sin clases se vuelve muy interesante.

Volviendo a nuestra organización de ejemplo, si necesitamos 500 direcciones IP, utilizando una calculadora de subred (¡construimos una!) nos dice que un bloque /23 es mucho más eficiente que una asignación de Clase B. /23 nos da 510 direcciones de host utilizables. Eso significa que al cambiar a direcciones sin clases, hemos evitado desperdiciar más de 65,000 direcciones. Del mismo modo, si solo necesitamos los dos hosts, a /30 guarda 250 direcciones.

¿Qué es «subredes sin clases» y en qué se diferencia?

A menudo escucharás a las personas referirse al término «subredes sin clase» indistintamente con «direccionamiento sin clase», ya que los términos generalmente se refieren a la misma cosa. La subred sin clases es simplemente el uso de VLSM para subredar sus redes.

También está la cuestión de la clase y las subredes. La diferencia fundamental entre subredes sin clases y subredes con clases es que las máscaras de red deben definirse explícitamente en subredes sin clases, mientras que las máscaras de red están implícitas en subredes con clases. ¿Qué significa eso exactamente?

Considere la dirección IP 192.168.11.11. Con el direccionamiento IP de clase, sabes que es una dirección de clase C. Eso significa que también sabe que la máscara de red es 255.255.255.0 (/24). En una dirección de clase, el formato de la dirección IP implica la máscara de red. No hay opción.

Sin embargo, con el direccionamiento sin clases, conocer la dirección IP por sí solo no implica que tenga la máscara de red. Necesitas que te digan explícitamente lo que es.

Cuáles son las ventajas del direccionamiento sin clases

En una palabra, el direccionamiento sin clases se puede resumir de la siguiente manera: eficiente. Específicamente, como podemos ver en RFC4632, el direccionamiento sin clases ayudó a resolver tres problemas principales y ofrece estas ventajas:

1. Más asignaciones de direcciones IP. Hoy en día, sabemos que IPv6 es nuestra solución de direcciones IP a largo plazo para el problema de agotamiento de direcciones IP. Sin embargo, el IPv6 todavía no se utiliza ampliamente. A principios de la década de 1990, estaba claro que agotaríamos rápidamente el espacio de direcciones IPv4 si nada cambiaba. Como resultado, el direccionamiento sin clases se utilizó como una solución a medio plazo para ayudarnos a estirar la vida útil de IPv4.
2. Uso más equilibrado de rangos de direcciones IP. El direccionamiento sin clases desacopló la relación entre el tamaño de la red y la dirección IP y permitió un uso equilibrado en lo que solían ser los rangos de clase A, B y C. Direcciones mucho menos desperdiciadas.
3. Enrutamiento más eficiente. VLSM y subredes hacen posible la agregación de rutas y los protocolos de enrutamiento sin clases. Con la agregación de rutas (a veces llamada resumen de rutas o superneteo), las tablas de enrutamiento pueden ser más pequeñas, lo que reduce el consumo de recursos en los enrutadores y ahorra ancho de banda. Además, la inclusión de máscaras de red en los protocolos de enrutamiento permite anunciar rutas más específicas. Por ejemplo, 198.51.100.0 / 29 nos indica más que 198.51.100.0 (con un / 24 implícito).

Por supuesto, como cualquier persona que haya estudiado para una certificación de red puede decirle, hay un aumento significativo de la complejidad entre el direccionamiento con clase y sin clase. Con el direccionamiento de clase, siempre puede inferir la subred a partir de la dirección IP. Con direccionamiento sin clases y VLSM, las máscaras de red deben definirse explícitamente. Del mismo modo, hay complejidades con el enrutamiento sin clases que no existen con el enrutamiento con clases. Con el enrutamiento de clase, una tabla de enrutamiento puede tener varias coincidencias para una sola dirección IP. En general, es mucho más que aprender y mantenerse recto.

Sin embargo, las ventajas de abordar sin clases superan con creces las compensaciones de complejidad. Como resultado, el direccionamiento sin clases se ha convertido en una parte fundamental de cómo funcionan las subredes—e incluso Internet.

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