9.2.1.3: Práctica de laboratorio: Diseño e implementación de un esquema
de direccionamiento IPv4 dividido en subredes
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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