9.2.1.3:
Práctica de laboratorio: Diseño e implementación de un esquema de
direccionamiento IPv4 dividido en subredes
Topología
Tabla de
direccionamiento
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?
________________ ¿Cantidad de hosts? _____________________
Dos subredes (21) y 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?
________________ ¿Cantidad de hosts? _____________________
Cuatro subredes (22) y 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?
________________ ¿Cantidad de hosts? _____________________
Ocho subredes (23) y 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?
________________ ¿Cantidad de hosts? _____________________
Dieciséis subredes (24) y 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?
________________ ¿Cantidad de hosts? _____________________
Treinta y dos subredes (25) y 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?
________________ ¿Cantidad de hosts? _____________________
Sesenta y cuatro subredes (26) y 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 /
PrefijoMáscara de subred (decimal punteada)
___________________ / ____
__________________________
___________________ / ____ __________________________
192.168.0.0, 192.168.0.32,
192.168.0.64, 192.168.0.96, 192.168.0.128, 192.168.0.160,
192.168.0.192, 192.168.0.224. En todos
los casos, el prefijo es /27. En todos los casos, la máscara
de subred es 255.255.255.224 (decimal
punteada).
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.
a. Ingrese
al modo EXEC privilegiado y, luego, al modo de configuración global.
b. Asigne R1 como
nombre de host para el router.
c. 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?
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
a.
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.
a.
Tabla de resumen de interfaces del
router
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)#
c. Asigne un nombre de dispositivo al
router.
Router(config)#
hostname R1
R1(config)#
d. 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
e. 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
f. 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.
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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