Laboratorio Redes de Datos y Comunicaciones Industriales

Laboratorio 2

Profesor

Sergio Sobarzo G. (ssobarzo@udec.cl)

Ayudante���

Diego Mendoza M. (dimendoza@udec.cl)

Depto. de Ingeniería Eléctrica, Universidad de Concepción

4 de noviembre de 2014

Resumen

Esta experiencia de laboratorio consta básicamente de una introducción a la programación y configuración de dispositivos de redes a través de comandos de consola, utilizando para ello un simulador de redes proporcionado por Cisco: Packet Tracer.

1. Objetivos

Los objetivos esperados en esta experiencia son ���:

- Conocer los comandos básicos de configuración de dispositivos Cisco.

- ���Implementar una simulación de redes de área local virtuales en un Switch Cisco. - Conocer los elementos básicos del ruteo capa 3 en una red.��� - Implementar una simulación de una red incorporando dispositivos de capa 2 y capa

3 del modelo OSI.

2. ��� Marco teórico

2.1 VLAN

Una VLAN o red de área local virtual es un método de crear redes lógicas e independientes dentro de una misma red física. Varias VLANs pueden coexistir en un único conmutador físico o en una única red física. Son útiles para reducir el tamaño del dominio de difusión y ayudan en la administración de la red separando segmentos lógicos de una red de área local

(como departamentos de una empresa) que no deberían intercambiar datos usando la red local. Una VLAN consiste en una red de ordenadores que se comportan como si estuviesen conectados al mismo conmutador, aunque pueden estar en realidad conectados físicamente a diferentes segmentos de una red de área local. Los administradores de red configuran las VLANs mediante software en lugar de hardware, lo que las hace extremadamente flexibles. Una de las mayores ventajas de las VLANs surge cuando se traslada físicamente algún ordenador a otra ubicación: puede permanecer en la misma VLAN sin necesidad de cambiar la configuración IP de la máquina.

2.2 Protocolo TCP/IP

TCP/IP es el modelo común utilizado por todos los computadores conectados a Internet, de manera que host, routers, etc., de diferentes fabricantes y con distintos sistemas operativos puedan comunicarse entre sí. Es un conjunto de protocolos que cubren los distintos niveles del modelo OSI. Los dos protocolos más importantes son el TCP (Transmission Control Protocol) y el IP (Internet Protocol), que son los que dan nombre al conjunto. En Internet se diferencian cuatro niveles o capas en las que se agrupan los protocolos y que se relacionan con los niveles OSI como se presenta en la figura 1.

Figura 1: Protocolos del modelo TCP/IP

2.3. IPv4 (Internet Protocol version 4)

El IP es un protocolo que pertenece al nivel de red, por lo tanto, es utilizado por los protocolos del nivel de transporte como TCP para encaminar los datos hacia su destino. IP tiene únicamente la misio ́n de encaminar el datagrama, sin comprobar la integridad de la información que contiene. Para ello se utiliza una nueva cabecera que se antepone al datagrama que se esa tratando. La cabecera IP tiene un tamaño de 160 bit y está formada por varios campos de distinto significado. El formato de esta cabecera se muestra en la figura 2

Figura 2: Formato del Header IP

2.4. Direcciones IP y mascaras de subred

Las direcciones IP (versión 4) son números de 32 bits comúnmente representados de la forma xxx.xxx.xxx.xxx donde cada xxx es un número decimal entre 0 y 255. Estos números deben pre-asignarse antes de ser utilizados y requeridos al organismo contralor internacional llamado Internet Network Information Center. El protocolo Internet divide la dirección IP en dos partes: una parte de red y una parte de host. La dirección de red está formada por los bits m ́as significativos de la dirección y la de red está formada por los bits restantes. Las direcciones han sido divididas en cinco clases, de las cuales tres se utilizan para hosts. La clase de una dirección está determinada por el número de bits asignado a la sección de red de la dirección. Las direcciones IP son un número único e irrepetible con el cual se identifica una computadora conectada a una red que corre el protocolo IP. Los tres primeros bits de una dirección IP indican su clase, lo cual es equivalente a lo que se muestra en la tabla 1.

Cuadro 1: Tabla de direcciones IP y máscaras

3. Desarrollo de la actividad 3.1. Actividad N◦1

Esta actividad consiste en implementar una simulación de tres redes VLAN en un Switch Cisco utilizando el software Packet Tracer. Cada una de estas redes virtuales representa un área diferente de trabajo en una oficina, por ejemplo, una red virtual correspondiente a los usuarios, una a los administradores y una a los directores de la oficina.

Figura 3: Set-up VLAN

En la figura 3 se muestra el esquema lógico de la red a simular, en este caso utilizaremos el Switch 2960-24TT y los End Device como PC genérico PC-PT. Se deben configurar las IP de los PC y las VLAN de la manera en que se indica en la tabla 2.

Cuadro 2: Tabla de diseño de red

Para configurar las IP en cada HOST se selecciona el PC en el esquema lógico y se entra en la pestaña Desktop y luego IP Configuration como se puede ver en la figura 4.

Para configurar las VLAN es necesario manipular el SWITCH en modo CLI (IOS Command Line Interface), es decir a través de líneas de comandos. Por ejemplo, para configurar la VLAN correspondiente a los usuarios se escriben los siguientes comandos:

Figura 4: Ejemplo de configuración IP

Switch>enable Switch#configure terminal Switch(config)#vlan 10 Switch(config-vlan)#name Usuarios Switch(config-vlan)#exit Switch(config)# Switch(config)#interface FastEthernet0/1-2 Switch(config-if)# Switch(config-if)#switchport access vlan 10 Switch(config-if)#exit

Luego de configurar todas las VLAN y las ip de todos los computadores se debe probar la conectividad entre cada HOST mediante mensajes PING, y concluir adecuadamente sobre los resultados.

Obs. Es importante realizar pruebas de conectividad entre todos los dispositivos y poder analizar el comportamiento de sus resultados en base a la teoría vista en la sección marco teórico.

3.2. Actividad N◦2 ��� En esta segunda actividad se realizará un primer acercamiento a la utilización de dispositivos de capa 3 por medio de la simulación de una red que incluya un Router en su diseño, se debe montar en Packet Tracer el setup de la figura 5.

Figura 5: Set-up Router 1841 y switch 2950-24

La configuración de las direcciones IP de cada HOST se realiza de la misma forma que la actividad anterior, sin embargo, el diseño de la red actual se puede obtener de la tabla 3.

Cuadro 3: Tabla de diseño de red

Luego se deben configurar los dos puertos utilizados del Router, en primer lugar configuraremos la FastEthernet0/0 considerando los parámetros en la pestaña Config del Router que se observan en la figura 6.

Figura 6: Configuración de Fa0/0 en el Router

Se configuro la dirección IP de la puerta de enlace correspondiente al puerto FastEthernet0/0 del Router como 192.168.0.1 con máscara 255.255.255.0. Algo importante de destacar es que se debe encender (o levantar) el puerto, de lo contrario no tendremos conexión mediante ethernet. Esta configuración se realizo ́ mediante interfaz gráfica.

La siguiente configuración se hará mediante consola, para la siguiente parte de la red, correspondiente al puerto FastEthernet 0/1 del Router. Mediante la ejecución de los siguientes comandos CLI.

Router# enable Router#conf t Router(config)# Interface FastEthernet0/1 Router(config-if)#no shutdown

Hasta aquí se habilito el puerto para ser utilizado, así la consola arrojara el mensaje de cambio de estado a UP:

LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/1, changed state to up LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, Changed state to up Luego se aplicar ́a la dirección IP y la máscara de subred de la puerta de enlace correspondiente a esta parte de la red mediante los comandos de consola:

Router# en Router#conf t Router(config)# Interface FastEthernet0/1 Router(config-if)#ip address 200.100.0.1 255.255.255.0

Finalmente se debe probar la conectividad entre los HOST mediante mensajes PING y efectuar el análisis correspondiente.

4. Observaciones - Con el comando show running-config pueden observar la configuración del router.

5. Preguntas

1. Cual es la utilidad de configurar VLAN en redes, de ejemplos y utilice como base el experimento utilizado en clases.

2. Mencione los comandos mas importantes ejecutados en le laboratorio y explique su función.

3. Explique en términos generales el encapsulado de datos de una aplicación.

4. Explicar en detalles las clases de direcciones IP, defina un ejemplo para cada clase dependiendo del número de host y subredes.

5. Ejecutar el comando show ip route en el router ¿Qué indica esta tabla?