Práctica
de laboratorio: Diseño e implementación de un esquema de direccionamiento IPv4
dividido en subredes
Topología
Tabla
de direccionamiento
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Máscara de
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Gateway
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Dispositivo
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Interfaz
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Dirección IP
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subred
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predeterminado
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R1
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G0/0
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No aplicable
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G0/1
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No aplicable
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Lo0
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No aplicable
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Lo1
|
|
|
No aplicable
|
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S1
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VLAN 1
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No aplicable
|
No aplicable
|
No aplicable
|
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PC-A
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NIC
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PC-B
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NIC
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Objetivos
Parte 1:
Diseñar un esquema de división en subredes
•
Crear un esquema de
división en subredes que cumpla con la cantidad requerida de subredes y
direcciones de host.
• Completar el diagrama para mostrar dónde se aplicarán las direcciones IP
de host.
Parte 2: Configurar
los dispositivos
• Asignar una dirección IP, una máscara de subred y un gateway
predeterminado a las PC.
• Configurar las interfaces Gigabit Ethernet del router con una dirección
IP y una máscara de subred.
•
Crear dos interfaces
loopback en el router y configurar cada una con una dirección IP y una máscara
de subred.
Parte 3:
Probar la red y resolver los problemas encontrados
• Verificar y resolver problemas de conectividad de red mediante el
comando ping.
Información básica/Situación
En esta práctica de laboratorio, a partir
de una sola dirección de red y una máscara de red, dividirá la red en varias
subredes. El esquema de división en subredes se basará en la cantidad de
equipos host necesarios en cada subred, así como en otras consideraciones de
redes, como la futura expansión de hosts de la red.
Después de crear un esquema de división en
subredes y completar el diagrama de red con las direcciones IP de hosts e
interfaces, configurará las PC host y las interfaces del router, incluidas las
interfaces loopback. Las interfaces loopback se crean para simular LAN
adicionales conectadas al router R1.
Una vez configurados los dispositivos de
red y las PC host, utilizará el comando ping para probar la conectividad
de red.
En esta práctica de
laboratorio, se proporciona la ayuda mínima relativa a los comandos reales
necesarios para configurar el router. Sin embargo, los comandos requeridos se
proporcionan en el apéndice A. Ponga a prueba su conocimiento intentando
configurar los dispositivos sin consultar el apéndice.
Nota: los routers que se utilizan en las prácticas de
laboratorio de CCNA son routers de servicios integrados (ISR, Integrated
Services Routers) Cisco 1941 con Cisco IOS versión 15.2(4)M3 (imagen
universalk9). Los switches que se utilizan son Cisco Catalyst 2960s con Cisco
IOS versión 15.0(2) (imagen de lanbasek9). Pueden utilizarse otros routers,
switches y versiones de Cisco IOS. Según el modelo y la versión de Cisco IOS,
los comandos disponibles y los resultados obtenidos pueden diferir de los que
se muestran en las prácticas de laboratorio. Consulte la tabla Resumen de
interfaces del router al final de la práctica de laboratorio para obtener los
identificadores de interfaz correctos.
Nota: asegúrese de que los routers y los switches se hayan
borrado y no tengan configuraciones de inicio. Si no está seguro, consulte con el instructor.
Recursos
necesarios
• 1 router (Cisco 1941 con Cisco IOS, versión 15.2(4)M3,
imagen universal o similar)
• 1 switch (Cisco 2960 con Cisco IOS, versión 15.0(2),
imagen lanbasek9 o similar)
• 2 PC (Windows 7, Vista o XP con un programa de
emulación de terminal, por ejemplo, Tera Term)
• Cables de consola para configurar los dispositivos
Cisco IOS mediante los puertos de consola
• Cables Ethernet, como se muestra en la topología.
Nota: las interfaces Gigabit Ethernet en los
routers Cisco 1941 cuentan con detección automática. Se puede usar un
cable directo de Ethernet entre el router y la PC-B. Si utiliza otro modelo de
router Cisco, puede ser necesario usar un cable cruzado Ethernet.
Parte 1: Diseñar un esquema de división en subredes
Paso 1: Crear un esquema de división en
subredes que cumpla con la cantidad requerida de subredes y de direcciones de
host
En esta situación, usted es un
administrador de red para una pequeña subdivisión de una compañía más grande.
Debe crear varias subredes a partir del espacio de direcciones de red
192.168.0.0/24 para cumplir los siguientes requisitos:
• La primera subred es la red de los empleados. Necesita
un mínimo de 25 direcciones IP de host.
• La segunda subred es la red de administración.
Necesita un mínimo de 10 direcciones IP.
• La tercera y la cuarta subredes están
reservadas como redes virtuales en las interfaces virtuales del router loopback
0 y loopback 1. Estas interfaces virtuales del router simulan LAN conectadas al
R1.
• También necesita dos subredes adicionales sin utilizar
para la futura expansión de la red.
Nota: no se usarán máscaras de subred de longitud variable.
Todas las máscaras de subred de los dispositivos tendrán la misma
longitud.
Responda las siguientes preguntas para
poder crear un esquema de división en subredes que cumpla con los requisitos de
red mencionados:
1)
¿Cuántas direcciones de host se necesitan
en la subred requerida más grande? 25
2) ¿Cuál es la cantidad mínima de subredes necesaria?
Los
requisitos arriba mencionados especifican dos redes de la compañía más dos
redes virtuales de
loopback y dos redes adicionales para expansión futura.
Entonces, la respuesta es un mínimo de
seis redes.
3)
La red
que se le asignó para la división en subredes es 192.168.0.0/24. ¿Cómo es la máscara de subred /24 en formato binario?
1111111.11111111.11111111.00000000
4) La máscara de subred consta de dos partes:
la porción de red y la porción de host. En sistema binario, esto se representa
mediante unos y ceros en la máscara de subred.
En la máscara de red, ¿qué representan los
unos? Los unos
representan la porción de red.
En la máscara de red, ¿qué representan los
ceros? Los ceros
representan la porción de host.
5)
Para
dividir una red en subredes, los bits de la porción de host de la máscara de
red original cambian por bits de subred. La cantidad de bits de subred define
la cantidad de subredes. Dada cada una de las posibles máscaras de subred
presentadas a continuación en formato binario, ¿cuántas subredes y cuántos
hosts se crean en cada ejemplo?
Sugerencia: recuerde que la cantidad de bits de host
(en potencia de 2) define la cantidad de hosts por subred (menos 2), y
que la cantidad de bits de subred (en potencia de 2) define la cantidad de
subredes. Los bits de subred (representados en negrita) son los bits que se
tomaron prestados más allá de la máscara de red original /24. /24 es la notación
de prefijo de barra y corresponde a la máscara decimal punteada 255.255.255.0.
(/25)
11111111.11111111.11111111.10000000
Equivalente
decimal punteado de la máscara de subred: 255.255.255.128
¿Cantidad
de subredes? 2 ¿Cantidad de hosts? 128 hosts (27) – 2 = 126 hosts por subred
(/26)
11111111.11111111.11111111.11000000
Equivalente
decimal punteado de la máscara de subred: 255.255.255.192
¿Cantidad
de subredes? 4 ¿Cantidad de hosts? 64 hosts (26) – 2 = 62 hosts por subred
(/27)
11111111.11111111.11111111.11100000
Equivalente
decimal punteado de la máscara de subred: 255.255.255.224
¿Cantidad
de subredes? 8 ¿Cantidad de hosts? 32 hosts (25) – 2 = 30 hosts por subred
(/28)
11111111.11111111.11111111.11110000
Equivalente
decimal punteado de la máscara de subred: 255.255.255.240
¿Cantidad
de subredes? 16 ¿Cantidad de hosts? 16 hosts (24) – 2 = 14 hosts por subred
(/29)
11111111.11111111.11111111.11111000
Equivalente
decimal punteado de la máscara de subred: 255.255.255.248
¿Cantidad
de subredes? 32 ¿Cantidad de hosts? 8 hosts (23) – 2 = 6 hosts por subred
(/30)
11111111.11111111.11111111.11111100
Equivalente
decimal punteado de la máscara de subred: 255.255.255.252
¿Cantidad
de subredes? 64¿Cantidad de hosts? 4 hosts (22) – 2 = 2 hosts por subred
6) Sobre la base de sus respuestas, ¿qué
máscaras de subred cumplen con la cantidad mínima requerida de direcciones de
host?
/25,
/26, /27
7) Sobre la base de sus respuestas, ¿qué
máscaras de subred cumplen con la cantidad mínima requerida de subredes?
/27, /28, /29, /30 darán la cantidad requerida de subredes.
8)
Sobre la
base de sus respuestas, ¿qué máscara de subred cumple con la cantidad mínima
requerida de hosts y también con la cantidad mínima requerida de subredes?
/27
le dará ocho subredes, que es mayor que la cantidad mínima requerida de cinco,
y 30 hosts por
subred, que es mayor que los 25 hosts requeridos para la primera subred.
9)
Cuando
haya determinado qué máscara de subred cumple con todos los requisitos de red
mencionados, derivará cada una de las subredes a partir de la dirección de red
original. Indique las subredes desde la primera hasta la última a continuación.
Recuerde que la primera subred es 192.168.0.0, con la máscara de subred recién
adquirida.
Dirección
de subred / Prefijo Máscara de subred (decimal punteada)
192.168.0.0 / 27 255.255.255.224
192.168.0.32 / 27 255.255.255.224
192.168.0.64 / 27 255.255.255.224
192.168.0.96 / 27 255.255.255.224
192.168.0.128 / 27 255.255.255.224
192.168.0.160 / 27 255.255.255.224
192.168.0.192 / 27 255.255.255.224
192.168.0.224 / 27 255.255.255.224
___________________ /
____ _________________________________
___________________ /
____
_________________________________
Paso
2: Completar el diagrama para mostrar
dónde se aplicarán las direcciones IP de host
En las líneas siguientes, complete las
direcciones IP y las máscaras de subred en notación de prefijo de barra. En el
router, utilice la primera dirección utilizable en cada subred para cada una de
las interfaces: Gigabit Ethernet 0/0, Gigabit Ethernet 0/1, loopback 0 y
loopback 1. Complete una dirección IP para la PC-A y la PC-B. También
introduzca esta información en la tabla de direccionamiento de la página 1.
Las direcciones de las
interfaces Gigabit Ethernet 0/0, Gigabit Ethernet 0/1, loopback 0 y loopback 1
del
router serían:
192.168.0.1/27, 192.168.0.33/27, 192.168.0.65/27, 192.168.0.97/27. Si la
interfaz Gigabit 0/0
es la primera
subred, la dirección IP de la PC-B será un número entre 192.168.0.2 y
192.168.0.30. Si la
interfaz
Gigabit 0/1 es la segunda subred, la dirección IP de la PC-A será un número
entre 192.168.0.34
y
192.168.0.62.
Parte 2: Configurar los dispositivos
En la parte 2, establecerá la topología de
la red y configurará los parámetros básicos en las PC y el router, como las direcciones
IP de la interfaz Gigabit Ethernet del router y las direcciones IP, las
máscaras de subred y los gateways predeterminados de las PC. Consulte la tabla
de direccionamiento para obtener los nombres e información de dirección de los
dispositivos.
Nota: en el apéndice A, se proporcionan detalles de
configuración para los pasos de la parte 2. Antes de consultar el
apéndice A, intente completar la parte 2.
Paso 1: Configurar el router.
- Ingrese al modo EXEC privilegiado y, luego, al
modo de configuración global.
- Asigne R1 como nombre de host para el
router.
- Configure las interfaces G0/0 y G0/1
con direcciones IP y máscaras de subred y, luego, habilítelas.
d.
Las
interfaces loopback se crean para simular LAN adicionales en el router R1.
Configure las interfaces loopback con direcciones IP y máscaras de subred. Una
vez que se crean, las interfaces loopback se habilitan de manera
predeterminada. (Para crear las direcciones de loopback, introduzca el comando interface
loopback 0 en el modo de configuración global).
Nota: si lo desea, puede crear varios loopbacks
adicionales para probar con diferentes esquemas de direccionamiento.
e. Guarde la configuración en ejecución en el archivo de
configuración de inicio.
Paso
2: Configure las interfaces de la PC.
a. Configure la dirección IP, la máscara de subred y las configuraciones de
gateway predeterminado en la PC-A.
b. Configure la dirección IP, la máscara de subred y las configuraciones de
gateway predeterminado en la PC-B.
Parte 3: Probar la red y resolver los problemas
encontrados
En
la parte 3, utilizará el comando ping para probar la conectividad de
red.
a. Pruebe si la PC-A puede comunicarse con el
gateway predeterminado. En la PC-A, abra un símbolo del sistema y haga ping a
la dirección IP de la interfaz Gigabit Ethernet 0/1 del router. ¿Obtiene una respuesta?
Si la interfaz de la PC y la interfaz del
router se configuraron correctamente, el ping debe ser correcto. Si no es así,
revise los puntos “d” y “e” a continuación.
b. Pruebe si la PC-B puede comunicarse con el
gateway predeterminado. En la PC-B, abra un símbolo del sistema y haga ping a
la dirección IP de la interfaz Gigabit Ethernet 0/0 del router. ¿Obtiene una respuesta?
Si la interfaz de la
PC y la interfaz del router se configuraron correctamente, el ping debe ser
correcto. Si no es así, revise los puntos “d” y “e” a continuación.
c. Pruebe si la PC-A puede comunicarse con la
PC-B. En la PC-A, abra un símbolo del sistema y haga ping a la dirección IP de
la PC-B. ¿Obtiene una respuesta?
Si las PC y las
interfaces Gigabit Ethernet del router se configuraron correctamente, los pings
deben realizarse de manera correcta. Si no es así, revise los puntos “d” y “e”
a continuación.
d.
Si alguna
de sus respuestas a las preguntas anteriores fue negativa, debe revisar todas
las configuraciones de dirección IP y máscara de subred, y asegurarse de que
los gateways predeterminados estén configurados correctamente en la PC-A y la
PC-B.
e.
Si verifica
que todas las configuraciones son correctas y aún no puede hacer ping
correctamente, hay algunos otros factores que pueden bloquear los pings de
ICMP. En Windows, en la PC-A y la PC-B, asegúrese de que el Firewall de Windows
esté desactivado para las redes de trabajo, doméstica y pública.
f.
Experimente
configurando a propósito la dirección del gateway de manera incorrecta en la
PC-A como 10.0.0.1. ¿Qué sucede cuando intenta hacer ping de la PC-B a la PC-A?
¿Recibe una respuesta?
Con configuraciones
incorrectas deliberadas, la respuesta debe ser no.
Reflexión
1.
Dividir
una red grande en subredes más pequeñas brinda mayor flexibilidad y seguridad
en el diseño de redes. Sin embargo, ¿cuáles piensa que son algunas en las
desventajas cuando las subredes están limitadas a tener el mismo tamaño?
Las respuestas varían. Los estudiantes
pueden sugerir que, debido a que algunas subredes requieren muchas direcciones
IP y otras requieren solo unas pocas, tener todas las subredes del mismo tamaño
no es la forma más eficaz de dividir las subredes.
2. ¿Por qué piensa que la dirección IP del
gateway o del router es generalmente la primera dirección IP utilizable en la
red?
Las respuestas
varían. Puede sugerirse que se debe a que el router o el gateway son como una
puerta a la red y, por lo tanto, es lógico que la dirección esté al comienzo de
la red. Sin embargo, no es más que una convención y, por lo tanto, no es
obligatorio que el router tenga la primera o la última dirección en la red.
Tabla de
resumen de interfaces del router
Resumen de interfaces
del router
|
Modelo
de
|
Interfaz Ethernet
#1
|
Interfaz Ethernet
#2
|
Interfaz serial #1
|
Interfaz serial #2
|
|
router
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1800
|
Fast Ethernet 0/0
|
Fast Ethernet 0/1
|
Serial 0/0/0
(S0/0/0)
|
Serial 0/0/1 (S0/0/1)
|
|
|
(F0/0)
|
(F0/1)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1900
|
Gigabit Ethernet
0/0
|
Gigabit Ethernet
0/1
|
Serial 0/0/0
(S0/0/0)
|
Serial 0/0/1
(S0/0/1)
|
|
|
(G0/0)
|
(G0/1)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2801
|
Fast Ethernet 0/0
|
Fast Ethernet 0/1
|
Serial 0/1/0
(S0/1/0)
|
Serial 0/1/1
(S0/1/1)
|
|
|
(F0/0)
|
(F0/1)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2811
|
Fast Ethernet 0/0
|
Fast Ethernet 0/1
|
Serial 0/0/0
(S0/0/0)
|
Serial 0/0/1
(S0/0/1)
|
|
|
(F0/0)
|
(F0/1)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2900
|
Gigabit Ethernet
0/0
|
Gigabit Ethernet
0/1
|
Serial 0/0/0
(S0/0/0)
|
Serial 0/0/1
(S0/0/1)
|
|
|
(G0/0)
|
(G0/1)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nota:
para conocer la configuración del router, observe las interfaces a fin de
identificar el tipo de router y cuántas interfaces tiene. No existe una
forma eficaz de confeccionar una lista de todas las combinaciones de
configuraciones para cada clase de router. En esta tabla, se incluyen los
identificadores para las posibles combinaciones de interfaces Ethernet y
seriales en el dispositivo. En esta tabla, no se incluye ningún otro tipo de
interfaz, si bien puede hacer interfaces de otro tipo en un router determinado.
La interfaz BRI ISDN es un ejemplo. La cadena entre paréntesis es la
abreviatura legal que se puede utilizar en los comandos de Cisco IOS para
representar la interfaz.
Apéndice A: Detalles
de configuración para los pasos de la parte 2
Paso 1: Configurar el router.
a. Acceda al router mediante el puerto de consola e ingrese al modo EXEC
privilegiado.
Router>
enable
Router#
b. Entre al modo de configuración.
Router#
conf t
Enter
configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#
- Asigne un nombre de dispositivo al router.
Router(config)# hostname R1
R1(config)#
- Configure las interfaces G0/0 y G0/1
con direcciones IP y máscaras de subred, y habilítelas.
R1(config)# interface g0/0
R1(config-if)# ip address <ip address> <subnet
mask>
R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# interface g0/1
R1(config-if)# ip address <ip address> <subnet
mask>
R1(config-if)# no shutdown
- Las interfaces
loopback se crean para simular LAN adicionales fuera del router R1.
Configure las interfaces loopback con direcciones IP y máscaras de subred.
Cuando se crean, las interfaces loopback se habilitan de manera
predeterminada.
R1(config)# interface loopback 0
R1(config-if)# ip address <ip
address> <subnet mask> R1(config-if)# interface loopback 1
R1(config-if)# ip address <ip address> <subnet
mask>
R1(config-if)# end
- Guarde la configuración en ejecución en el
archivo de configuración de inicio.
R1# copy running-config startup-config
Paso
2: Configure las interfaces de la PC.
a. Configure la dirección IP, la máscara de
subred y las configuraciones de gateway predeterminado en la PC-A.
b. Configure la dirección IP, la máscara de
subred y las configuraciones de gateway predeterminado en la PC-B.
Configuraciones de
dispositivos
Router R1
R1#show run
Building configuration...
Current configuration : 1518 bytes
!
version 15.2
service timestamps debug datetime
msec
service timestamps log datetime msec
no service password-encryption
!
hostname R1
!
boot-start-marker
boot-end-marker
!
!
!
no aaa new-model
!
!
no ipv6 cef
ip auth-proxy max-login-attempts 5
ip admission max-login-attempts 5
!
!
!
!
!
ip cef
!
multilink bundle-name authenticated
!
crypto pki token default removal
timeout 0
!
!
!
!
!
redundancy
!
!
!
!
interface Loopback0
ip address 192.168.0.65
255.255.255.224
!
interface Loopback1
ip address 192.168.0.97
255.255.255.224
!
interface Embedded-Service-Engine0/0
no ip address
shutdown
!
interface GigabitEthernet0/0
ip address 192.168.0.1
255.255.255.224
duplex auto
speed auto
!
interface GigabitEthernet0/1
ip address 192.168.0.33
255.255.255.224
duplex auto
speed auto
!
interface Serial0/0/0
no ip address
shutdown
clock rate 2000000
!
interface Serial0/0/1
no ip address
shutdown
!
ip forward-protocol nd
!
no ip http server
no ip http secure-server
!
!
!
!
!
control-plane
!
!
!
line con 0
line aux 0
line 2
no activation-character
no exec
transport preferred none
transport input all
transport output pad telnet rlogin
lapb-ta mop udptn v120 ssh
stopbits 1
line vty 0 4
login
transport input all
!
scheduler allocate 20000 1000
!
End
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