guia-7

1 / 10

UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS

COORDINACION DE COMPUTACION

CICLO: 01/2014

GUIA DE LABORATORIO #07 Nombre de la Practica: Implementación de Subredes

Lugar de Ejecución: Laboratorio de Redes

Tiempo Estimado: 2 horas y 30 minutos

MATERIA: Redes Area Local

I. OBJETIVOS

Que el estudiante:

• Calcule el subneteo IP requerido en el procedimiento con el método manual.

• Realice la interconexión de dispositivos de una topología con subredes en una simulación de Cisco Packet Tracer.

• Ejecute las configuraciones de direccionamiento y enrutamiento estático básico entre Router

• Compruebe las rutas de envío de paquetes entre router por medio del comando tracert

• Ejecute las conexiones de routers y configuraciones de los IOS con equipo real.

II. INTRODUCCION TEORICA

¿QUÉ ES SUBNETEO? Consiste en dividir una red primaria IPv4 en una serie de subredes, de tal forma que cada una de ellas va a funcionar luego, a nivel de envió y recepción de paquetes, como una red individual, aunque todas pertenezcan a la misma red principal y por lo tanto, al mismo dominio.

¿Por qué realizar un Subneteo? Cuando trabajamos con una red pequeña no encontramos muchos problemas para configurar el rango de direcciones IPv4 para conseguir un rendimiento óptimo.

Pero a medida que se van agregando Host a la red, el desempeño empieza a verse afectado. Esto puede ser corregido, en parte, segmentando la red con switches, reduciendo los Dominios de colisión (host que comparten el mismo medio) enviando las tramas solo al segmento correcto. Pero aunque se reducen las colisiones con tomar estas medidas, si se continúa aumentando el número de host, aumentan también los envíos de broadcast (Envió de paquetes a todos los dispositivos de la red). Lo que afecta considerablemente el desempeño de la red. Esto se debe a que los Switches solo segmentan a nivel de MAC Address y los envíos de broadcast son a nivel de red 255.255.255.255. Es aquí donde el Subneteo nos ayuda!!

Subneteando la red tendremos, en su conjunto, una sola IP address divida en varias subredes más pequeñas perfectamente diferenciadas, consiguiendo un mayor control y reduciendo el congestionamiento por los broadcast. A continuación se ofrecen una serie de conceptos relacionados a este proceso de subneteo.

Guía # 07: Implementación de Subredes

Redes Area Local 2 de 10

Subred Es la agrupación física o lógica de dispositivos de red que conforman a una sección de un sistema autónomo o como tal puede ser un sistema autónomo.

Mascara de red Denominado también Prefijo de red extendida, es el número que acompaña a una dirección IP, indicando los bits totales ocupados para la parte de red, que deben ser comunes para todos los clientes de una Red IP.

Subneteo IP

La función del Subneteo o Subnetting es dividir una red IP física en subredes lógicas (redes más pequeñas) para que cada una de estas trabaje a nivel envío y recepción de paquetes como una red individual, aunque todas pertenezcan a la misma red física y al mismo dominio.

El Subneteo permite una mejor administración, control del tráfico y seguridad l segmentar la red por función. También, mejora la performance de la red al reducir el tráfico de broadcast de nuestra red. Como desventaja, su implementación desperdicia muchas direcciones, sobre todo en los enlaces seriales entre routers.

Calcular la Cantidad de Subredes y Hosts por Subred

La Cantidad de Subredes es igual a , donde "N" es el número de bits "robados" a la porción de Host.

Y la Cantidad de Hosts x Subred es igual a , en donde "M" es el número de bits disponible en la porción de host y "-2" es debido a que toda subred debe tener una ip reservada para su ID de red y otra ip para su propia dirección de broadcast.

Aclaración: Originalmente la fórmula para obtener la cantidad de subredes era 22 −N, donde "N" es el número

de bits "prestados" a la porción de host y "-2" porque la primer subred (subnet zero) y la última subred (subnet broadcast) no eran utilizables, ya que contenían la dirección de la red y broadcast respectivamente de la ip de red

original. Actualmente se utiliza y se enseña con la fórmula N2 para obtener la cantidad de subredes, ya que se

permite utilizar tanto la subred zero como la subnet broadcast para ser asignadas

CONVERTIR BITS EN NÚMEROS DECIMALES

Como sería casi imposible trabajar con direcciones de 32 bits, es necesario convertirlas en números decimales.

En el proceso de conversión cada bit (en un intervalo de 8 bits) de una dirección IP, cuando este vale "1" tiene un valor de "2" elevado a la posición que ocupa ese bit en el octeto y finalmente se suman los resultados.

En la Tabla 1 se muestra el valor posicional de cada bit dentro de un Byte y 3 ejemplos diferentes para poder aplicar este método de conversión rápida de binario a decimal.

La combinación de 8 bits permite un total de 256 combinaciones posibles que cubre todo el rango de numeración decimal desde el 0 (00000000) hasta el 255 (11111111).



Tabla 1: Posiciones binarias y su valor decimal.

Ejemplos de uso método sumas de potencias de 2

Para convertir byte de binario a decimal

EJEMPLOS DE APLICACIÓN DE SUBNETEO

1. Ejemplo de Subneteo de IP CLASE B Dada la red Clase B 132.18.0.0/16 se nos pide que mediante subneteo obtengamos un mínimo de 50 subredes y 1000 hosts por subred.

El subneteo se realizara en 3 pasos:

Paso 1: Adaptar la Máscara de Red por Defecto a la cantidad de Subredes.

La máscara por defecto para la red 132.18.0.0 es>>

Usando la fórmula 22 −N, donde N es la

cantidad de bits que debe prestar a la porción de host, se adapta la máscara de red por defecto a la máscara de subred.

En este caso particular 502 >=N, ya que se

requieren crear 50 subredes. Este cálculo indica que se prestaran 6 bits (los más significativos) a la porción de host para hacer 50 subredes o más y que el total de subredes útiles va a ser de 64, es decir que van a quedar 14 para uso futuro.

Entonces a la máscara Clase B por defecto se le agregan los 6 bits prestados, reemplazándolos por "1" y obtiene la máscara adaptada 255.255.252.0

Paso 2: Obtener Cantidad de Hosts por Subred (2)

Una vez que determina la máscara de subred, se trabajara con la dirección IP de la red. En este caso con la porción de host (fondo gris)



El ejercicio solicita una cantidad específica de 1000 hosts por subred. Para verificar que sea posible obtenerlos con

la nueva máscara, se utiliza la fórmula 22 −M, donde M es el número de bits "0" disponibles en la porción de

host y - 2 es debido a que la primer y última dirección IP de la subred no son utilizables por ser la dirección de la subred y broadcast respectivamente.

10222210 =− Hosts por subred.

Los 10 bits "0" de la porción de host (fondo gris) son los que más adelante se modifican según se vaya asignando los hosts a las subredes.

Paso 3: Obtener Rango de Subredes

Para obtener las subredes se trabaja con la porción de red de la dirección IP de la red, más específicamente con la parte de la porción de red que se modifica en la máscara de red pero esta vez en la dirección IP.

Recuerde que a la máscara de red con anterioridad se le agregaron 6 bits en el tercer octeto, entonces van a tener que modificar esos mismos bits pero en la dirección IP de la red (fondo negro).

Para obtener el rango de subredes (llamado también el “salto” que habrá entre las ip de subred) existen varios métodos.

El método más sencillo para determinar el ”salto” es restarle a 256 el número de la máscara de subred. En este caso sería: 256-252=4, entonces 4 va a ser el rango entre cada subred.

En el gráfico solo muestran las primeras 10 subredes y las últimas 5 subredes posibles del rango.

III. MATERIALES Y EQUIPO

Para la realización de la guía de práctica se requerirá lo siguiente:

No. Requerimiento Cantidad

1 Guía #07 de Redes de Area Local 1

2 PC con el software “Simulador Packet Tracer 5.2 by Cisco Systems” 1

3 Router 2

4. Cable de consola 2



IV. PROCEDIMIENTO

PARTE I: Subneteo IP para el direccionamiento de 3 Dominios de Broadcast

1. Proceda a crear una nueva simulación de Packet Tracer, y guárdela bajo el nombre ({Practica07_CARNET_parte1).

2. La finalidad de esta 1era parte, es implementar 4 subredes diferentes, calculadas de una ip red principal.

3. Seleccione una ip pura Clase B, la cual utilizara para desarrollar el subneteo para los dominios de broadcast (LAN’s) y anótela a continuación:

IP red inicial: _______________________________

4. Solicite a instructor el criterio (A o B) y la cantidad (de subredes o de host/subred, respectivamente) que usted deberá aplicar para los cálculos de subneteo sobre la ip red del paso anterior:

Criterio descripción Total a calcular

A Total de subredes

B Total de host por subred

Tabla 2: parámetros de subredes a utilizar en procedimiento

Subneteo general:

IP Red inicial: __________________

Criterio seleccionado (A o B) : _______ Total de(subredes o totalhostxSubred): _______

Total bit red: _____ Total bit subred: _____ Total bit de host: ______

Mascara subred en formato …

… decimal: _____________________ … de Notación de barra /_______

Salto entre subredes: ___________

Subred #subred ip red ip gateway ip host

inicial - final A Tercera subred

B Sexta subred

C Penúltima subred

D Ultima subred

• IMPORTANTE: la ip designada como puerta enlace (gateway) será la 1er ip de host del rango de ip’s de la subred a determinar.



5. De acuerdo al criterio seleccionado por instructor, proceda a realizar los cálculos de subneteo apropiados y luego llene la Tabla 2 con los parámetros de solamente los IP-red requeridas ahi.

6. Proceda a elaborar la topología de red mostrada en la figura 7.1 y tome en cuenta aplicar las siguientes cambios:

• Cambiar nombre de cada dispositivo por el indicado en la Figura 7.1.

• Conecte las interfaces de cada Router según indica el diagrama.

• Con herramienta (Place Note), agregar cerca de cada switch a un comentario diferente, uno por cada subred que implementara (que incluya los parámetros listados en Tabla 1).

• Configurar el protocolo ip (ip host, mascara subred y la ip gateway) de cada Host según a la subred a la que pertenecera. Use los datos definidos en la Tabla 1 como referencia.

Figura 7.1: Topología de la Parte I

7. Hacer clic sobre Router1 y localizar la Ficha superior CLI, para ingresar a la CLI de este dispositivo.

En caso que al ingresar a la CLI, este pregunte si desea realizar la configuración básica con un asistente, así:

--- System Configuration Dialog ---

Continue with configuration dialog? [yes/no]:

Solamente escriba no y presione Enter, para ingresar directamente al modo Usuario de la CLI.

8. Cambiarse a modo de configuración Global y realizar el cambio de nombre de host a Router1. 9. Retorne con exit al modo configuración privilegiado y observe el estado de configuración de las diferentes

interfaces que tiene Router 1, ejecutando comando show ip interface brief:

Router1#show ip interface brief Interface IP-Address OK? Method Status Protocol

FastEthernet0/0 unassigned YES manual administratively down down

FastEthernet0/1 unassigned YES manual administratively down down

Vlan1 unassigned YES unset administratively down down

Router1#

Observe que ambas interfaces no tienen aun configuración ip activa y se encuentran bajas de manera administrativa (Status: administratively down).

10. Para ver la información completa sobre el estado de funcionamiento y configuración de una interface, ejecute comando show interfaces fastEthernet 0/0. Observe los parámetros (estado protocolo ip y dirección física) resaltados del estado de la interface fa0/0:



Router1#show interfaces fastEthernet 0/0

FastEthernet0/0 is administratively down, line protocol is down (disabled)

Hardware is Lance, address is 000d.bd5b.6801 (bia 000d.bd5b.6801)

MTU 1500 bytes, BW 100000 Kbit, DLY 100 usec,

….

11. Ingresar al modo de configuración especifica de interfaz Fa0/0, para asignar la dirección ip de Gateway de la Subred A definida en la Tabla 2. No se olvide que debe aplicar la respectiva máscara de subred.

• Levante la interfaz de manera administrativa (no shutdown)

• En el área de trabajo, altere el comentario de la red conectada a Fa0/0 de Router1, aclarando que a esta red se le llamara RED A en el resto de procedimiento.

12. Repetir el paso anterior, pero para la interfaz Fa0/1 del dispositivo, asignándole la ip Gateway de la Subred B. Modifique también el comentario respectivo en área de trabajo de la simulación para nombrar a esta red como RED B.

13. Retorne a modo privilegiado y ejecute nuevamente a comandos show ip interface brief y luego a show ip interfaces fastethernet 0/0 para ver el cambio en el estado de ambas interfaces.

14. Retorne a modo de configuración privilegiado y observe contenido del archivo de configuración de ejecución (running-config) activo con el comando show running-config

15. Ejecute comando copy running-config startup-config, con el fin de trasladar los cambios hacia el archivo de configuracion de inicio (startup-config).

16. Reinicie el IOS del router, ejecutando comando reload. Observe que durante este proceso, las interfaces del dispositivo se desactivan. Luego de 10-12 seg. se debe reiniciar Router1 con la configuracion previa y las interfaces se activan normalmente.

17. Dar clic sobre el Switch (SW1), buscar la ficha CLI y ejecutar los comandos para ingresar al modo de Configuración Global.

18. Cambiar nombre del host a SW1 y luego digite la siguiente secuencia de comandos (indicada en Tabla 3), que permiten deshabilitar el trió de protocolos (STP, CDP y DTP) del IOS de este dispositivo:

Tabla 3: Comandos de configuración para el Switch0 de la Parte I

Secuencia Comandos CLI Explicación

enable

configure terminal

no spanning-tree vlan 1

no cdp run

interface range fastEthernet 0/1-24

Ingresa al modo EXEC Privilegiado, cursor Switch#

Cambia al modo Configuración Global: Switch(config)#

Desactiva protocolo STP

Desactiva protocolo CDP

Entra a Modo Configuración Especifico del rango interfaces (de todas las interfaces del dispositivo)

switchport mode access Cambia todos los puertos a “modo acceso” para VLAN1, eliminando necesidad de enlaces troncales negociados entre switch’s con DTP

switchport nonegotiable

end Desactiva DTP

Retorna directamente a modo privilegiado. Presionar Enter para ver cursor



19. Guarde los cambios anteriores en el archivo de configuración de inicio de SW1 y cierre la ventana del dispositivo.

20. Repetir los 3 pasos anteriores para configurar al switch SW2. La diferencia será en el nombre de host a asignar (SW2).

21. Compruebe que la comunicación entre Host1 y Host2 se logra exitosamente, ingresando al command prompt de Host1 y enviar un ping hacia la ip de Host2. Observe que ambos terminales están ubicados en subredes diferentes conectados gracias a Router1.

22. Dar clic sobre el Router2, para ingresar a su CLI. 23. Ejecute los comandos apropiados para cambiar nombre de host a Router2, así como levantar su interfaz Fa0/0

con la ip de Gateway de la Subred C calculada en la Tabla 2. Y altere el comentario del área de trabajo respectivo, para indicar que esta red será la RED C.

24. Guarde los cambios de configuracion en el archivo de configuracion de inicio de Router2 y cerrar la ventana.

PARTE II. Enrutando paquetes entre Subredes conectadas a diferentes Router.

25. Haga una copia de la simulación activa bajo el nombre Practica07LAN_proc2. 26. Seleccione todos los dispositivos y comentarios adjuntos a Router1 y ubíquelos a mayor distancia de Router2. 27. Desarrollo los cálculos de subneteo necesario para dividir la red 198.0.0.0 /24 en subredes con capacidad de

solo 2 host cada una. Del cálculo anterior, anote en la Tabla 4 a los parámetros de las subredes a utilizar en esta parte del procedimiento.

Tabla 4: parámetros de subredes a utilizar en procedimiento

# #subred ip red ip host 1 ip host 2

ENLACE1 Segunda subred

ENLACE2 Penúltima subred

• IMPORTANTE: Las subredes de este 2do subneteo no requieren definir ip para puerta enlace (gateway).

28. De clic sobre Router1 y luego en la ficha Physical, apague al dispositivo y modifíquelo para agregarle un modulo de puerto de conexión (WIC-2T). Encienda nuevamente el router y cierre la ventana del mismo.

29. Repita el paso anterior para modificar a Router2. 30. Con este modulo de interfaz Serial (conteniendo 2 puertos diferentes) agregado a ambos enrutadores, se

permitirá enlazar a ambos dispositivos por medio de una conexión serial simple. 31. Utilice un cable (Serial DCE) para conectar la interfaz serial s0/0 de Router2 hacia el serial s0/0/0 de Router1.

Agregue sobre la línea de enlace entre router a un comentario, indicando los parámetros de la subred ENLACE 1 listada en el subneteo de la Tabla 4.

32. De clic sobre Router2 e ingrese a la CLI. 33. Ingrese al modo de configuración especifico de la interfaz s0/0 y asigne la velocidad de reloj de transmisión

del extremo DCE del enlace seria a 9600 bits por segundo con el comando clock rate 9600



Además, asigne a la interfaz como ip a la ip designada como (ip host 1) de la subred ENLACE1 de la Tabla 4.

Levante administrativamente la interfaz con shutdown.

34. Cierre la ventana de la CLI de Router2 e la CLI de Router1. 35. Ingresar al modo de configuración especifico de la interfaz s0/0/0, para configurar la ip (ip host2 de la subred

ENLACE1 de la Tabla 4) y levantar la interfaz.

Nota: No debe usar comando clock rate en el enlace serial de Router1, porque este es el extremo DTE del enlace.

36. Retorne con exit al modo privilegiado y ejecute un comando ping dirigido a la ip asignada a interfaz serial de Router2. La prueba debe ser exitosa, de lo contrario revise las configuraciones del enlace serial

37. Genere la tabla de enrutamiento de Router1 (con el comando show ip route) y desde la Terminal de Host3, genere también su tabla de enrutamiento.

Identifique cuales son las ip red que alcanza a ver/conectar directamente cada enrutador.

38. La única red común que ambos router alcanzan “a ver” en común es la ip de red de ENLACE1

39. Ingrese de nuevo a Modo configuración Global de Router2. 40. Creara una ruta estática (con comando ip route) dirigida a la ip subred de la RED A, utilizando la interfaz de

salida (en este caso su interfaz serial s0/0). Ejecute este comando:

ip route 156.296.0.0 255.255.224.0 serial 0/0

Debe reemplazar a la ip y mascara de subred resaltada por la ip y mascara que usted ha definido para la subred RED A.

41. Agregue otra ruta estática similar a la anterior, pero dirigida a la ip subred de la RED B. 42. Genere nuevamente la tabla de enrutamiento de Router2. Confirme que Router2 ya registró sus 2 rutas

estáticas. 43. Observe el contenido del archivo de configuración de inicio (startup-config) y localice las 2 rutas estáticas.

• Si no las encuentra, es porque aun no ha guardado los últimos cambios del archivo (running-config) hacia el archivo de inicio (startup-config). Guarde los cambios de configuración y ejecute otra vez show startup-config. Ahora si encontrara las 2 rutas estáticas!!

44. Desde la terminal de Host1 ingrese al modo de configuración global de Router1 y configure una ruta estática dirigida a la ip subred de la RED C, que utilice su propia interfaz serial s0/0/0 como salida.

45. Genere la tabla de enrutamiento de Router1 y confirme que ya se agrego la ruta estática anterior.

46. Finalmente, compruebe desde el command prompt de Host 3, que al ejecutar ping hacia Host 2 y después hacia Host 1, obtiene paquetes de respuesta correctos!!

PARTE III. Determinando la ruta seguida por un paquete desde su Origen hasta el Destino.

47. Guarde una copia de la simulación bajo el nombre Practica07LAN_proc3. 48. Desde el comando prompt de Host 3, escriba (?) y presione Enter. 49. Ubique la descripción del comando tracert.



El comando tracert permite a un host de origen determinar el trazado de la Ruta (Saltos entre redes) que siguen una serie de paquetes prueba enviados por él.

Este muestra las ip de la serie de dispositivos intermedios (router) que se usaron para reenviar los paquetes hasta alcanzar a su host de destino. E indica también los periodos de tiempo que se requirió para reenviar los paquetes entre cada uno de esos router y para alcanzar al host de destino.

50. Ejecute un comando tracert seguido de la dirección de la ip del Host1.

Analice cuidadosamente el resultado devuelto por el comando e identifique de manera secuencial ¿A qué equipo e interfaz del mismo pertenece c/u de las ip de “salto” indicado por tracert?

51. Repita el paso anterior, pero dirigido a la ip del Host 2. Analice y compare la secuencia de salto de este comando con el del resultado anterior.

52. Genere otro comando tracert dirigido a la ip asignada a la interfaz S0/0/0 de Router1. Observe que este dispositivo se comporta como un host normal al recibir los paquetes de prueba de tracert.

53. Ejecute otro comando tracert dirigido a una ip perteneciente a la RED A (pero que no sea la ip asignada al Host 1); en otras palabras, dirigida a una ip host aun no asignada en esa red.

Analice el resultado devuelto. Luego de la prueba de envío (11), presione teclas CTRL – C para abortar envío de tramas de pruebas. Ahora respóndase ¿Cuál equipo reporta que no puede encontrar al host destino?, ¿Qué proceso es exactamente el que falla de ese equipo intermedio?

54. Finalmente envié un tracert dirigido a una ip host que no pertenezca a ninguna de las subredes usadas en la topología. Con el resultado devuelto, respóndase las mismas preguntas del paso anterior.

55. Desde la ventana Terminal de Host1, ingrese a la CLI de Router1. En Modo Privilegiado, ejecute al comando traceroute ipdestino, reemplazando ipdestino por la ip del Host3.

Analice y compare los resultados del comando tracert que ejecuto en los host.

56. Guarde los cambios en las configuraciones de los diferentes dispositivos administrables (Router1, Router2, SW1, SW2) en su archivo (startup-config) correspondiente

57. Guarde una copia de la simulación actual bajo el nombre Practica07LAN_proc4 y cierre la simulación.

V. DISCUSION DE RESULTADOS

Tarea Exaula de Guía 07 LAB:

El siguiente análisis de resultados se hará en parejas. Entregar a su instructor una carpeta conteniendo 2 archivos:

Archivo (Practica07LAN_proc3MODI)

Archivo de Simulación final de la Parte 3 de solamente uno de los 2 estudiantes del grupo.

La topología debe ser modificada para agregar un nuevo router de la serie 2811. Este se conectara por fibra óptica al router Router2 (usando la ip red del ENLACE 2 indicado en la Tabla 4 del procedimiento de esta práctica) y también conectara una nueva Red de Area Local (esta red lan usa la subred RED D definida en la Tabla 2 y está conformada por 2 Host diferentes).

Agregue las configuraciones necesarias para que cualquier host de la Red D se comunique solamente con las redes RED A y RED C!!

guia-7

Documents