Práctica de laboratorio: Uso de la
calculadora de Windows con direcciones de red
Objetivos
Parte 1: Acceder a la calculadora de
Windows Parte 2: Convertir entre sistemas de numeración
Parte 3: Convertir direcciones de host y
máscaras de subred IPv4 al sistema binario Parte 4: Determinar la cantidad de
hosts en una red mediante potencias de 2
Parte
5: Convertir direcciones MAC y direcciones IPv6 al sistema binario
Información básica/Situación
Los
técnicos de red usan números binarios, decimales y hexadecimales cuando
trabajan con PC
y dispositivos de
red. Microsoft proporciona la aplicación Calculadora incorporada como parte del
sistema operativo. La versión de Windows 7 de la calculadora incluye una vista
estándar que se puede utilizar para realizar tareas básicas de aritmética, como
suma, resta, multiplicación y división. La aplicación Calculadora también tiene
capacidades avanzadas de programación, calculadora científica y estadística.
En esta práctica de laboratorio, utilizará
la vista Programador de la aplicación Calculadora de Windows 7 para la
conversión entre sistemas numéricos binarios, decimales y hexadecimales.
También usará la función de potencia de la vista Científica para determinar la
cantidad de hosts que se pueden asignar según la cantidad de bits disponibles.
Recursos
necesarios
• 1 PC (Windows 7, Vista o XP)
Nota: si se utiliza un sistema operativo
distinto de Windows 7, las vistas de la aplicación Calculadora y las funciones
disponibles pueden variar de las que se muestran en esta práctica de
laboratorio. No obstante, debería poder realizar los cálculos.
Parte 1: Acceder a la calculadora de Windows.
En la parte 1, se familiarizará con la aplicación Calculadora
incorporada de Microsoft Windows y verá los modos disponibles.
Paso
1: Haga clic en el botón Inicio de Windows y seleccione Todos los programas.
Paso 2: Haga clic en la carpeta Accesorios y seleccione Calculadora.
Paso
3: Una vez que se abra la calculadora, haga clic en el menú Ver.
¿Cuáles
son los cuatro modos disponibles?
Estándar,
Científica, Programador y Estadística
Nota:
en esta práctica de laboratorio, se
utilizan los modos Programador y Científica.
Parte 2: Convertir entre sistemas de numeración
En la vista Programador de la calculadora
de Windows, se encuentran disponibles varios modos de sistemas de numeración:
Hex (hexadecimal o de base 16), Dec (decimal o de base 10), Oct (octal o de
base 8) y Bin (binario o de base 2).
Estamos acostumbrados a usar el sistema de
numeración decimal que emplea los dígitos del 0 al 9. El sistema de numeración
decimal se utiliza en la vida diaria para todas las transacciones contables, de
dinero y financieras. Las PC y otros dispositivos electrónicos utilizan el
sistema de numeración binario con los dígitos 0 y 1 únicamente para el
almacenamiento de datos, la transmisión de datos y los cálculos numéricos.
Todos los cálculos de las PC se realizan, en última instancia, internamente en
forma binaria (digital), independientemente de cómo aparecen.
Una desventaja de los números binarios es que el
equivalente en números binarios de un número decimal grande puede ser muy
largo. Esto dificulta su lectura y escritura. Una manera de solucionar este
problema es ordenar los números binarios en grupos de cuatro, como números
hexadecimales. Los números hexadecimales son de base 16, y se usa una
combinación de números del 0 al 9 y de letras de la A a la F para representar el equivalente binario
o decimal. Los caracteres hexadecimales se utilizan cuando se escriben o se
muestran direcciones IPv6 y MAC.
El sistema de numeración octal es muy
similar en principio al hexadecimal. Los números octales representan números
binarios en grupos de tres. Este sistema de numeración utiliza los dígitos del
0 al 7.
Usar números octales también es una manera práctica de representar un
número binario grande en grupos más pequeños, pero este sistema de numeración
no es muy común.
En esta práctica de laboratorio, se
utiliza la calculadora de Windows 7 para realizar conversiones entre distintos
sistemas de numeración en el modo Programador.
a. Haga clic en el menú Ver y seleccione Programador
para cambiar al modo de programador.
Nota: en Windows XP y Windows Vista, solo hay dos modos
disponibles: Estándar y Científica. Si utiliza uno de estos sistemas
operativos, puede utilizar el modo Científica para realizar esta práctica de
laboratorio.
¿Qué
sistema numérico está activo? Dec (Decimal
¿Qué
números del teclado numérico están activos en el modo decimal? Del 0 al 9
b. Haga clic en el botón de opción Bin (Binario). ¿Qué números están
activos ahora en el teclado numérico?
0 y
1
¿Por
qué considera que los otros números se muestran en color gris?
Porque
los únicos dígitos que se utilizan en el sistema binario (de base 2) son 0 y 1.
c. Haga clic en el botón de opción Hex
(Hexadecimal). ¿Qué caracteres están activos ahora en el teclado numérico?
Del 0 al 9 y A, B, C,
D, E y F. El sistema hexadecimal (de base 16) tiene 16 valores posibles.
d. Haga clic en el botón de opción Dec
(Decimal) Con el mouse, haga clic en el número 1 y luego en el número 5
del teclado numérico. Se introdujo el número decimal 15.
Nota: también se pueden usar los números y las
letras del teclado para introducir los valores. Si utiliza el teclado
numérico, escriba el número 15. Si el número no se introduce en la
calculadora, presione la tecla Bloq Num para habilitar el teclado
numérico.
Haga clic en el botón de opción Bin
(Binario). ¿Qué sucedió con el número 15?
Se convirtió en el número binario 1111.
Este número binario 1111 representa el número decimal 15.
e.
Los
números se convierten de un sistema de numeración a otro al seleccionar el modo
de numeración deseado. Vuelva a hacer clic en el botón de opción Dec. El número vuelve a convertirse a decimal.
f.
Haga clic
en el botón de opción Hex para cambiar al modo hexadecimal. ¿Qué
carácter hexadecimal (del 0 al 9 o de la A a la F) representa el 15 decimal? F
g.
Al
cambiar entre los sistemas de numeración, es posible que haya observado que el
número binario 1111 se mostraba durante la conversión. Esto lo ayuda a
relacionar los dígitos binarios con otros valores del sistema de numeración.
Cada conjunto de 4 bits representa un carácter hexadecimal o varios caracteres
decimales potencialmente.
h.
Haga clic
en la C que está encima del número 9 en el teclado de la calculadora
para borrar los valores de la ventana. Convierta los siguientes números entre
los sistemas de numeración binario, decimal
y hexadecimal.
Decimal
|
Binario
|
Hexadecimal
|
|
|
|
86
|
01010110
|
56
|
|
|
|
175
|
10101111
|
AF
|
|
|
|
204
|
11001100
|
CC
|
|
|
|
19
|
0001
0011
|
13
|
|
|
|
77
|
0100
1101
|
4D
|
|
|
|
42
|
0010
1010
|
2 A
|
|
|
|
56
|
00111000
|
38
|
|
|
|
147
|
10010011
|
93
|
|
|
|
228
|
11100100
|
E4
|
|
|
|
i. A medida que registra los valores en la
tabla anterior, ¿observa un patrón entre los números binarios y hexadecimales?
Cada dígito hexadecimal
se puede convertir a cuatro números binarios por separado. Por ejemplo, el
hexadecimal 0A es 1010 en el sistema binario.
Parte 3:
Convertir direcciones de host y máscaras de subred IPv4 al sistema binario
Las direcciones del protocolo de Internet
versión 4 (IPv4) y las máscaras de subred se representan en un formato decimal
punteado (cuatro octetos), por ejemplo, 192.168.1.10 y 255.255.255.0,
respectivamente. Esto permite que estas direcciones sean más fáciles de leer
para los usuarios. Cada uno de los octetos decimales de la dirección o de una
máscara se puede convertir en 8 bits binarios. Un octeto equivale siempre a 8
bits binarios. Si los 4 octetos se convirtieran al sistema binario, ¿cuántos
bits habría?
32
a.
Utilice
la aplicación Calculadora de Windows para convertir la dirección IP
192.168.1.10 a número binario y registre los números binarios en la tabla
siguiente:
Decimal Binario
192 11000000
168 10101000
1 00000001
10 00001010
b. Las máscaras de subred, como 255.255.255.0, también
están representadas en formato decimal punteado. Una máscara de subred siempre
consta de cuatro octetos de 8 bits, cada uno representado como un número
decimal. Con la calculadora de Windows, convierta los 8 valores posibles de
octetos de la máscara de subred decimal a números binarios y registre dichos
números en la tabla siguiente:
Decimal Binario
0 00000000
128 10000000
192 11000000
224 11100000
240 11110000
248 11111000
252 11111100
254 11111110
255 11111111
c. Con la combinación de la dirección IPv4 y la máscara
de subred, se puede determinar la porción de red y también se puede calcular la
cantidad de hosts disponibles en una subred IPv4 determinada. El
proceso se examina en la parte 4.
Parte 4: Determinar la cantidad de hosts en una red
mediante potencias de 2
Dada una dirección de red IPv4 y una máscara de subred, se puede
determinar la porción de red junto con la cantidad de hosts disponibles en la
red.
a. Para calcular la cantidad de hosts en una red, debe determinar la
porción de red y de host de la dirección.
Si se aplica el
ejemplo de 192.168.1.10 con una subred 255.255.248.0, la dirección y la máscara
de subred se convierten a números binarios. Alinee los bits a medida que
registra las conversiones
a números binarios.
Dirección IP y
máscara de subred decimales Dirección
IP y máscara de subred binarias
192.168.1.10
11000000.10101000.00000001.00001010
255.255.248.0
11111111.11111111.11111000.00000000
Dado que los primeros 21 bits en la máscara de subred
son números 1 consecutivos, los primeros 21 bits correspondientes en la
dirección IP en sistema binario son 110000001010100000000, que representan la
porción de red de la dirección. Los 11 bits restantes son 00100001010 y
representan la porción de host de la dirección.
¿Cuál es el
número de red decimal y binario para esta dirección?
Decimal:
192.168.0.0 Binario: 11000000.10101000.00000000.00000000
¿Cuál es la porción
de host decimal y binaria para esta dirección?
Decimal:
1.10 Binaria: 00000000.00000000.00000001.00001010
Dado que el número de red y la dirección de broadcast
utilizan dos direcciones fuera de la subred, la fórmula para determinar la
cantidad de hosts disponibles en una subred IPv4 es el número 2 elevado a la
cantidad de bits de hosts disponibles, menos 2:
Cantidad de
hosts disponibles = 2 (cantidad de bits de hosts) – 2
- Con
la aplicación Calculadora de Windows, cambie al modo Científica; para eso,
haga clic en el menú Ver y, a continuación, seleccione
Científica.
- Introduzca 2. Haga clic en la tecla xy. Esta tecla eleva un número a una potencia.
- Introduzca 11. Haga clic en = o
presione Entrar en el teclado para obtener la respuesta.
e. Utilice la calculadora, si lo desea, para restar 2 a la
respuesta.
f. En este ejemplo, hay 2046 hosts disponibles en esta red (211 -2).
- Dada la cantidad
de bits de hosts, determine la cantidad de hosts disponibles y registre el
número en la tabla siguiente.
Cantidad de bits de host
|
Cantidad de hosts
|
disponibles
|
disponibles
|
|
|
5 30
14 16382
24 16777214
10 1022
- Para una máscara de subred dada, determine la cantidad de hosts
disponibles y registre la respuesta en la tabla siguiente.
|
|
Cantidad de
|
Cantidad de
|
Máscara de
|
|
bits de host
|
hosts
|
subred
|
Máscara
de subred binaria
|
disponibles
|
disponibles
|
|
|
|
|
255.255.255.0
|
11111111.11111111.11111111.00000000
|
8
|
254
|
|
|
|
|
255.255.240.0
|
11111111.11111111.11110000.00000000
|
12
|
4094
|
|
|
|
|
255.255.255.128
|
11111111.11111111.11111111.10000000
|
7
|
126
|
|
|
|
|
255.255.255.252
|
11111111.11111111.11111111.11111100
|
2
|
2
|
|
|
|
|
255.255.0.0
|
11111111.11111111.00000000.00000000
|
16
|
65534
|
|
|
|
|
Parte 5: Convertir direcciones MAC y direcciones IPv6 al sistema binario
Tanto las direcciones de control de acceso al medio
(MAC) y del protocolo de Internet versión 6 (IPv6) se representan como dígitos
hexadecimales para facilitar la lectura. Sin embargo, las PC solo comprenden
los dígitos binarios y los utilizan para los cálculos. En esta parte,
convertirá estas direcciones hexadecimales a direcciones binarias.
Paso 1:
Convertir direcciones MAC a dígitos binarios
- La dirección MAC
o física normalmente se representa como 12 caracteres hexadecimales,
agrupados en pares y separados por guiones (-). Las direcciones físicas en
un equipo Windows se muestran en un formato xx-xx-xx-xx-xx-xx, donde cada
x es un número del 0 al 9 o una letra de la A a la F. Cada uno de los
caracteres hexadecimales en la dirección puede convertirse en 4 bits
binarios, que es lo que la PC comprende. Si los 12 caracteres
hexadecimales se convirtieran al sistema binario, ¿cuántos bits habría?
La dirección MAC es 48 bits, 12 caracteres
hexadecimales y 4 bits por carácter.
- Registre la dirección MAC de la PC.
CC-12-DE-4A-BD-88
- Convierta la dirección MAC a dígitos binarios
mediante la aplicación Calculadora de Windows.
CC (11001100), 12 (0001 0010), DE (1101 1110) 4A (0100
1010), BD (1011 1101), 88 (1000 1000)
Paso 2:
Convertir una dirección IPv6 a dígitos binarios
Las direcciones IPv6 también se escriben en caracteres
hexadecimales por cuestiones de practicidad. Estas direcciones IPv6 pueden
convertirse a números binarios para el uso de la PC.
- Las direcciones
IPv6 son números binarios representados en notaciones legibles para los
usuarios: 2001:0DB8:ACAD:0001:0000:0000:0000:0001 o en un formato más
corto: 2001:DB8:ACAD:1::1.
- Las direcciones IPv6 tienen una longitud de 128 bits. Utilice la aplicación Calculadora de Windows para convertir la dirección IPv6 del ejemplo a números binarios y regístrela en la tabla siguiente.
Hexadecimal
|
Binario
|
|
|
2001 0010 0000 0000 0001
0DB8 0000 1101 1011 1000
ACAD 1010 1100 1010 1101
0001 0000 0000 0000 0001
0000 0000 0000 0000 0000
0000 0000 0000 0000 0000
0000 0000 0000 0000 0000
0001 0000 0000 0000 0001
Reflexión
1.
¿Puede realizar todas las conversiones sin la ayuda de
la calculadora? ¿Qué puede hacer para lograrlo?
Practicar mucho. Por ejemplo, un juego binario que se
encuentra en Cisco Learning Network, en https://learningnetwork.cisco.com/,
puede ayudarlo con la conversión entre sistemas de numeración binarios y
decimales.
2. Para la mayoría de las direcciones IPv6, la porción de
red de la dirección suele ser de 64 bits. ¿Cuántos hosts están disponibles en
una subred donde los primeros 64 bits representan la red? Sugerencia: todas las
direcciones host están disponibles en la subred para los hosts.
Se dejan 64 bits para las direcciones de host, que son
más de 18,4 billones (264 - 2) de hosts disponibles en una subred de 64 bits
(/64).
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