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, sientífica,
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? 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? Por los
otros números no se utilizan en el sistema binario, sólo 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.
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 un número
binario 1111.
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
|
0101
0110
|
56
|
|
175
|
1010
1111
|
AF
|
|
204
|
1100 1100
|
CC
|
|
19
|
0001 0011
|
13
|
|
77
|
0100 1101
|
4D
|
|
42
|
0010 1010
|
2A
|
|
56
|
0011 1000
|
38
|
|
147
|
1001 0011
|
93
|
|
228
|
1110 0100
|
E4
|
i.
A medida que registra los
valores en la tabla anterior, ¿observa un patrón entre los números binarios y
hexadecimales? Sí, que se pueden
convertir cada dígito de 16 bits en 1 números binarios por separado.
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
|
1100
0000
|
|
168
|
1010 1000
|
|
1
|
0000 0001
|
|
10
|
0000 1010
|
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
|
0000
0000
|
|
128
|
1000 0000
|
|
192
|
1100 0000
|
|
224
|
1110 0000
|
|
240
|
1111 0000
|
|
248
|
1111
1000
|
|
252
|
1111 1100
|
|
254
|
1111 1110
|
|
255
|
1111 1111
|
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?
·
Red decimal:
192.168.0.0
·
Binario:
11000000.10101000.00000000.00000000
¿Cuál es la porción de host decimal y
binaria para esta dirección?
·
Host decimal:
1.10
·
Binario:
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
b.
Con la aplicación Calculadora
de Windows, cambie al modo Científica; para eso, haga clic en el menú Ver y, a continuación, seleccione Científica.
c.
Introduzca 2. Haga clic en la tecla xy.
Esta tecla eleva un número a una potencia.
d.
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).
g.
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 disponibles
|
Cantidad de hosts disponibles
|
|
5
|
30
|
|
14
|
16382
|
|
24
|
16777214
|
|
10
|
1022
|
h.
Para una máscara de subred
dada, determine la cantidad de hosts disponibles y registre la respuesta en la
tabla siguiente.
|
Máscara de subred
|
Máscara de subred binaria
|
Cantidad de bits de host disponibles
|
Cantidad de hosts 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
a. 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.
b. Registre la dirección MAC de la PC. CC-12-DE-4A-BD-88
c. Convierta la dirección MAC a dígitos
binarios mediante la aplicación Calculadora de Windows.
1100 1100, 0001 0010, 1101 1110, 0100 1010,
1011 1101, 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.
a.
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.
b.
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?
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. Hay 64 bits
para direcciones de hosts, que serían 2^64 – 2 de hosts disponibles en una
subred de 64 bits.
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