Diseño e implementación de un esquema de direccionamiento
IPv4 dividido en subredes
Topología
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?
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.
Resumen de interfaces del router
Modelo de router Interfaz Ethernet #1 Interfaz Ethernet
#2 Interfaz serial #1 Interfaz serial #2
1800 Fast Ethernet 0/0
(F0/0)
Fast Ethernet 0/1
(F0/1)
Serial
0/0/0 (S0/0/0) Serial 0/0/1 (S0/0/1)
1900
Gigabit Ethernet 0/0
(G0/0)
Gigabit
Ethernet 0/1
(G0/1)
Serial
0/0/0 (S0/0/0) Serial 0/0/1 (S0/0/1)
2801
Fast Ethernet 0/0
(F0/0)
Fast
Ethernet 0/1
(F0/1)
Serial
0/1/0 (S0/1/0) Serial 0/1/1 (S0/1/1)
2811 Fast Ethernet 0/0
(F0/0)
Fast
Ethernet 0/1
(F0/1)
Serial
0/0/0 (S0/0/0) Serial 0/0/1 (S0/0/1)
2900
Gigabit Ethernet 0/0
(G0/0)
Gigabit
Ethernet 0/1
(G0/1)
Serial
0/0/0 (S0/0/0) Serial 0/0/1 (S0/0/1)
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)#
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. 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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