Modulo unidad dos

Administración de redes

INCAP-INSTITUTO COLOMBIANO DE APRENDIZAJE

1

REDES Y COMUNICACIONES

GUÍA PARA EL ESTUDIANTE

Elaborado por:

Mauricio Javier Rico Lugo

R

E

D

E

S



2

Formador Área de Sistemas

I N S T I T U T O C O L O M B I A N O D E A P R E N D I Z A J E - I N C A P -

PROGRAMA TÉCNICO LABORAL EN SISTEMAS



3

Unidad Dos 2 Direccionamiento IP

Logros de Competencia Laboral D

ireccion

amien

to IP

Conoce las clases de redes y aplica los conceptos de subredes, conoce los conceptos de enrutamiento.

Indicadores de logros Evidencias

1. Conoce el protocolo IPV4 y sus diferencias con IPV6

2. Conoce las clases de direcciones IP y sus mascaras

3. Configura las tarjetas de red según la IP y las mascaradas correspondientes.

4. Conoce el método para hallar equipos de red con operaciones binarias

5. Conoce los métodos para dividir las redes. (Subredes).

6. Configura enrutadores para unir redes de distintas clases

Conocimiento Conocimiento Producto Conocimiento Producto Producto



4

FDH (Formador Dice Y hace)

Protocolo TCP/IP La necesidad de poder conectar muchas redes físicas diferentes y hacerlas funcionar como una unidad homogénea, propició la aparición del modelo de referencia TCP/IP (protocolos TCP/IP) el cual vimos su estructura en la unidad anterior. Este protocolo tiene en su versión 4 (IPV4), la base de la comunicación de redes planteada actualmente, tanto en redes locales como en internet.

Protocolo IP V4 El protocolo IPV4 tiene 32 bits los cuales están divididos en 4 partes de ocho cada una (4 octetos).

La dirección IP es número basado en el protocolo IPV4 el cual identifica a un equipo de la red.

192.168.0.1 Recordemos: Que el protocolo IPV6 tiene 128 bits, y actualmente se encuentra activo en el sistema operativo Windows 7 y Windows 2008 server. Cuando todos los dispositivos de la red hablen el mismo idioma en referencia a protocolos, el IPV6 remplazara por completo al protocolo IPV4 mientras esto sucede el protocolo IPV4 será el centro de nuestro estudio. Cada número de la dirección IP es separada por un punto. Hay tres clases principales de direcciones IP: clase A, clase B, clase C.

8 bits

8 bits

8 bits

8 bits

32

Bits



5

La dirección IP está acompañada de la máscara de subred que nos indicará qué rango de dirección IP identifica la red y qué rango está destinado para equipos, cabe anotar que los equipos en redes se denominan frecuentemente host. Hay una máscara por defecto según la clase de dirección de la IP. Hay direcciones públicas y privadas en cada clase de las direcciones IP. Las públicas son las direcciones IP que se utilizan en Internet y las privadas son las direcciones IP que se deben utilizar en las redes locales o LANs.

Direcciones IP clase A

El rango comprende desde la 1.0.0.0 a la 127.0.0.0. El numero posibles de equipos o host son 16.777.126. De este número posible se descuentan 2:

una dirección que identifica la red y otro que es el broadcast. Número posible de redes: 127 (1 a la 126), la red 127 está reservada para pruebas de equipos

(servidores, pruebas de tarjetas de red). Toda la dirección 10 está reservada para direcciones privadas, no están asignadas a ningún

equipo de Internet. La máscara por defecto es 255.0.0.0 (el 255 en una máscara de subred identifica el octeto que se

toma para redes y los ceros los octetos que se toman para equipos o host Ejemplo de dirección clase A

Dirección IP 11 0 0 20

Figura 19. Capa de enlace de datos

Puente

Switch

NIC

Figura 20. Capa de red Enrutador

Figura 21. Modelo TCP/IP

Figura 22. Paralelo entre Modelos TCP/IP y OSI

• Clase A • Clase B • Clase C

Red Host Host Host

Red Red

Host Host Red Red Host



6

Mascara

Direcciones IP clase B

El rango comprende desde la 128.0.0.0 a la 191.255.0.0. El número posibles de equipos o host son 65.536 Número posible de redes: 16.384 Las direcciones de la 172.16.0.0 a la 172.31.0.0 son privadas y no se utilizan en la red pública La máscara por defecto es 255.255.0.0

Ejemplo de dirección clase B

Dirección IP Mascara

Direcciones IP clase C

El rango comprende desde la 192.0.0.0 a la 223.255.255.0 El número posibles de equipos o host son 256 Número posible de redes: 2.097.152 Las direcciones de la 192.168.0.0 son privadas y no se utilizan en la red pública La máscara por defecto es 255.255.255.0

Ejemplo de dirección clase C

255 0 0 0

190 50 0 20

255 255 0 0

8 bits 8 bits 8 bits Host Host

Red EQUIPOS RED Red Host

8 bits Red

Host Clase A



7

Dirección IP Mascara

¿Que son las Subredes? Son redes más pequeñas contenidas en una red. Estas se forman tomándole campos a los espacios de host para formar nuevas subredes. Para entender este tema debemos primero conocer el concepto de cómo pasar de un número decimal a un número binario. Partamos que en el protocolo IP V4 tiene 4 octetos de 8 bits cada uno. El número máximo que nosotros vemos en redes con protocolo IP V4 es el 255, pero en realidad el máximo número de redes disponibles es de 256 contando la red 0. Vamos a hacer las potencias de dos de uno de los octetos de la red.

27 26 25 24 23 22 21 20

Bit 1 bit 2 bit 3 bit 4 bit 5 bit 6 bit 7 bit 8 128 64 32 16 8 4 2 1 Observemos que tenemos 8 bits, es decir un octeto. Si queremos hallar el numero binario de 198 debemos buscar en los resultados la suma de estos que den este número. Bit 1 bit 2 bit 3 bit 4 bit 5 bit 6 bit 7 bit 8 128 64 32 16 8 4 2 1

Para hallar el numero binario es simplemente los bits que utilizamos les colocamos 1 y los que no utilizamos les colocamos 0.

200 100 100 20

255 255 255 0

Host Clase B

Red

RED



8

Bit 1 bit 2 bit 3 bit 4 bit 5 bit 6 bit 7 bit 8 128 64 32 16 8 4 2 1 1 1 0 0 0 0 0 0 La solución es el numero binario para 192 es 11000000. Como una dirección IP se compone de 4 octetos se hará lo mismo con los demás números de la dirección IP para hallar el número binario de la dirección.

FDEH (Dice y el Estudiante Hace)

Ejercicios para realizar en clase:

1. Hallar los números binarios de los siguientes números decimales: 170

200

150

190

10

2. Hallar los números decimales de los siguientes números binarios

0 1 0 0 1 0 1 0

Numero decimal: ________________

1 1 1 1 1 0 1 0

Numero decimal: ________________

1 1 0 0 0 0 1 1

Numero decimal: ________________ Ya vimos cómo sacar los binarios de un número de red. Ahora veamos cómo hallar la red en la cual se encuentra un equipo, que en algunos textos se encuentra referenciada como la operación AND.



9

Haremos el siguiente ejemplo con una dirección IP clase C. Primero debemos pasar la dirección IP y la máscara a binario.

IP 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0

Máscara 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

AND 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Analicemos: La operación AND funciona multiplicando los números de la IP con los de la máscara, así la única forma de tener un 1 es cuando coinciden el 1 de la IP y el uno de la máscara al pasarlos a sistema binario. Formando un nuevo numero binario. Al pasar este nuevo número a decimal, el resultado es red donde está el equipo según IP.

FDEH (Formador Dice y el Estudiante Hace)

Ejercicios para realizar en clase: 1. Hallar la red de las siguiente IP.

IP

Máscara

AND

Red _______________________________

IP

Máscara

AND

Red _____________________________

EQUIPOS

Red Host

Red Clase

Red

RED

EQUIPOS



10

IP

Máscara

AND

Red _______________________________

IP

Máscara

AND

Red _______________________________

IP

Máscara

AND

Red _______________________________

IP

Máscara

AND

Red _______________________________

IP

Máscara

AND

Red _______________________________

Valoración de evidencias:

Resultados de elevar el 2 a las respectivas potencias

Estos dos resultados suman 192

IP 192.168. 20.10

192



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FDH (Formador Dice y hace)

Para esta parte de nuestra materia utilizaremos software de simulación de redes, es casi imposible que cada estudiante tenga más de dos equipos para configurarlos y dejarlos en red, gracias a software especializados podremos simular redes con un gran número de computadores y con elementos de la red con enrutadores swtichs, hubs y hasta impresoras. Conectando dos equipos en red Para esta parte de la unidad trabajaremos con el programa packet tracer, que un simulador de CISCO (empresa fabricadora de equipos de telecomunicaciones), el cual nos servirá para simular redes y configurar enrutadores. Entorno del programa.

20

10

192

168



12

20

168

0



13

IP 170.168.100.100 Máscara 255.255.255. 0

IP 192.168.200.10 Máscara 255.255.255. 0

IP 192.168.200.10 Máscara 255.255.255. 0

IP 192.168.

IP 192.168.



14

IP 192.168.200.10 Mascar a 255.255.255. 0

Figura 23

IP 192.168.



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Dispositivos Enrutadores HUBs Switch

Figura 25 Sacamos dos computadores

Figura 24

Cableado

Computadores

Se seleccio



16

Se inserta un HUB Se escoge un cable directo

Conectamos el otro extremo con algún puerto del HUB en

Figura 26

Figura 28

El cable quedará con dos puntos verdes, lo cual indica que hay conexión entre el computador y el HUB

Figura 27

Seguiremos los



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Enrutamiento: Los enrutadores son equipos con un pequeño sistema operativo que nos permite configurar este hardware, el cual tiene como función principal permitirnos unir redes de distintas clases como ya vimos en la unidad no se pueden crear redes ni compartir recursos entre equipos de redes distintas. Ahora configurando un enrutador será posible que dos equipos se comunique a si estén en redes de distintas clases. Primero aremos un sencillo ejemplo para mostrar la forma de conectar dos equipos de red pero cada uno en una clase de red distinta.

Figura 29



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Cambiamos la configuración de los equipos en su tarjera de red de la siguiente forma Equipo1: Dirección IP 10.0.0.100 Mascara de red 255.0.0.0 Equipo2: Dirección IP 200.0.0.200 Mascara de red 255.255.255.0 Colocaremos ahora en nuestra red el hardware que nos permite unir este tipo de redes de distintas clases, el enrutador. En este caso utilizaremos el enrutador genérico, el tipo de enrutador lo decide la red en la cual se vaya a conectar hay enrutadores con mas puertos Ethernet o con menos, con varios puertos seriales etc.

Al dar doble click en el computador nos aparecerá una ventana que es de configuración



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Damos doble click sobre el enrutador. Y aparecerá esta ventana

Figura 30



20

En los enrutadores los puertos de conexión a la red se llaman FastEthernet porque su velocidad es de 100-Mbps, antes se manejaba la velocidad de 10-Mbps en las tarjetas de red, aunque ahora hay velocidades de 1-Gbps (Giga bit por segundo). Para cambiar el nombre debemos estar en el botón de global. En este simulador de Cisco podemos configurar algunas opciones en entorno grafico la finalidad de esta parte es habituarnos al entorno de comandos de un enrutador por lo cual utilizaremos la pestaña de CLI para manejar la línea de comandos de un enrutador.

IOS son las siglas de Internetwork Operating System, (Sistema Operativo de Interconexión de Redes) sistema operativo creado por Cisco para enrutadores y Switchs

Nombre del equipo

Puerta de enlace

Damos click en la pestaña de config



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Daremos enter donde nos encontramos actualmente. Aparecerá en la parte de abajo lo siguiente: Esta es la parte global de configuración necesitamos entrar al entorno de configuración con privilegios, en la realidad los enrutadores están protegidos por contraseñas para que no cambien personas no autorizadas su configuración.

Escribimos enable para ingresar al modo de configuración con privilegios y damos enter. Aasi se verá nuestra ventana, hay cientos de comandos para estos enrutadores por eso es que CISCO tiene certificaciones para solo manejar la parte de interconexión de redes con sus productos de hardware. Digitaremos el comando config y damos dos veces enter, este comando nos permitirá entrar al modo de configuración de los puertos del enrutador. En este momento el enrutador espera que le indiquemos la interface que vamos a configurar.

Figura 31



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Digitamos el comando interface fastethernet0/0 para configurar la primera tarjeta de red.



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Digitamos el comando ip address con la dirección de red que le daremos a esta tarjeta, como la idea es unir los dos equipos una tarjeta debe estar en red con el equipo1 y la otra con el equipo2 en este caso utilizaremos la IP 10.0.0.1 con su máscara por defecto.

Damos click en interface Aquí podemos configurar la dirección IP como si fuera la tarjeta de red



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La dirección IP de que le dimos a la tarjeta del enrutador se recomienda por administradores de red que sea la primera dirección posible de la red en este caso el la terminada en 1. 10.0.0.1 Esta es la IP que nos permite conectarnos hacia la red local se conoce con el nombre de puerta de enlace o Gateway, si revisamos las propiedades del protocolo IPV4 en la configuración de la tarjeta de red de nuestros equipos encontramos que nos pide la puerta de enlace la cual es necesaria para salir a internet o hacia otra red como es nuestro caso en este ejemplo. Ahora la tarjeta de red del enrutador esta en red con equipo1. Procedemos a salir de la configuración de esta interface para configurar la otra que estará en red con el equipo2, esto lo aremos con la instrucción exit, que es salir. Volveremos a quedar listos en config para configurar la otra interface



25

1. Configuramos la otra interface que es la fastethernet1/0, asignaremos la IP 200.0.0.1 (recordemos que daremos la primera dirección de red disponible para el enrutador la cual será la puerta de enlace para los equipos de la red), y su máscara de sub red por defecto.



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Cerraremos un momento la ventana de configuración y colocaremos dos repetidores como lo muestra la siguiente figura

Cuando vamos a colocar el cable hacia el enrutador veremos las interfaces disponibles en este caso la interface que le corresponde al equipo1 es la FastEthernet0/0. Haremos lo mismo con equipo2 el cual estará conectado a la FastEthernet1/0. Ahora nuestra red se verá como en la figura anterior. Como vemos aun no hay conexión entre el enrutador y los equipos esto se debe a que las interface no están activas procederemos a activarlas con comandos. Damos doble click al enrutador y vamos a la pestaña CLI



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Es posible que al ingresar a la pestaña CLI, nos encontremos otra ves como al principio pero lo único que hay que hacer es dar los comando vistos y entrar a la interface fastethernet0/0 la cual está apagada la activaremos con el comando no shut , en términos de redes diríamos que vamos a subir la interface. Digitaremos después exit para salir de la interface fastethernet0/0 y poder activar la interface fastethernet0/0. Si cerramos veremos que ya hay conexión entre el enrutador y los equipos. Pero aun faltan dos pasos importantes para poder que estos dos equipos se puedan comunicar.



28

Si trataramos de dar el comando ping en alguno de los equipos la respuesta seria negativa, aun nos falta configurar la puerta de enlace de los equipos y configurar en el enrutador la ruta de los datos para que los dos equipos se puedan comunicar.,

Mascara de subred



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Configuraremos la puerta de enlace para los equipos. La puerta de enlace para el equipo1 es la 10.0.0.1 y la del equipo2 es la 200.0.0.1 Como vemos aquí la palabra en ingles es Gateway. La puerta de enlace debe de ser de la misma clase de IP del equipo para que se pueda comunicar el enrutador con el equipo o los equipos según sea el caso. No olvidemos que estamos en la pestaña Config botón global. Nota: Esta es la versión 5 del programa packet tracer la cual trae la opción de configuración del protocolo IPV6.



30

El siguiente paso y ya final es configurar las rutas que seguirán las redes para que se puedan comunicar en este caso utilizaremos las rutas estáticas y en clase aremos también las rutas dinámicas. Vamos a la pestaña clic y llegamos hasta config, allí daremos el siguiente comando: Ip route 10.0.0.0 255.0.0.0 200.0.0.0 y enter

Esta es la ruta que configuramos

Este la línea de comandos Demos doble click

Dirección IP Figura 32

Insertamos dos computadores y cambiamos sus nombres uno será equipo1 y el otro equipo2

Insertamos el enrutador genérico para configurarlo

Este enrutador tiene 4 entradas Ethernet seria cono tener 4 tarjetas de red en un computador.

Cambiamos el nombre del enrutador

Esta ventana se asemeja al símbolo del sistema de XP; aquí podremos dar comandos como ping para verificar la conexión entre equipos

Figura 33

Damos click en desktop



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Ahora configurarmos la segunda ruta para que el equipo2 pueda comunicarse con el equipo1, lo podemos hacer hay mismo sin salir con exit ip route 200.0.0.0 255.255.255.0 10.0.0.0

Ahora le decimos al enrutador que empezamos en la red 200.0.0.0 y terminamos en la red 10.0.0.0. Ahora podremos dar el comando ping desde el equipo1 y veremos que ya hay comunicación con el equipo2.

Aun no hay respuesta entre los equipos

Mascara red origen

Red destino IP de la red origen

Cuando cambiamos el nombre del enrutador estábamos en la pestaña Config la cual nos indicaba las interfaces del enrutador como podemos ver hay cuatro interfaces fastethernet y cada una de ella tiene un identificador para poderlas configurar

Router>enable Router#

Aquí comenzaremos a digitar los comandos necesarios para configurar

Red 200.0.0.0

Ip route 10.0.0.0 255.0.0.0 200.0.0.0



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Hacemos lo mismo con el equipo2.

En clase se verá como unir dos y mas enrutadores con varios equipos en cada red.

EDH (Estudiante Dice Y Hace)

Ejercicios para realizar en clase: El estudiante creara en el programa packet tracer un diagrama en el cual se unen 8 equipos con HUBs genéricos, por cada clase de dirección IP. (clase A, clase B, clase C). El estudiante creara en el programa packet tracer un diagrama en el cual se unen tres enrutadores cada uno con una clase de red diferente.

Valoración de evidencias:

Modulo unidad dos

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