Direccionamiento IP y equipos Cisco

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Si tienes dificultades con las IPs, usa la calculadora de IPs online.

Antes de comenzar, es bueno que aprendas la diferencia entre esquema físico (con cableado, rosetas, etc) y esquema lógico (símbolos, direcciones IP y poco más). Aunque a menudo se mezcla un poco de todo.

Esquema físico (izquierda) y lógico (derecha). [NO son de la misma red]
Esquema físico (izquierda) y lógico (derecha). [NO son de la misma red]

En los esquemas lógicos usarás los símbolos del router (sirven para interconectar dos o más redes) y del switch (conectan varios equipos de la misma red).

Router y switch según la simbología típica
Router y switch según la simbología típica
  1. EJERCICIO. Dibuja el esquema lógico de una red 192.168.0.0 con una máscara de subred 255.255.255.0 (“/24”). Los equipos se conectan todos a un switch. En la red hay:

    El prefijo CIDR “/24” es lo mismo que la máscara de subred 255.255.255.0, que en binario es 11111111.11111111.11111111.00000000, (3 bytes de red, 1 byte para hosts).

Clases de direcciones IP

  1. EJERCICIO. Dibuja el esquema lógico de dos redes unidas por un router.

    Fíjate que el router comunica la red 10.0.0.0/24 y la red 172.16.0.0/24

Nombre de red y dirección IP de difusión (broadcast)

Supón que tenemos la típica red 192.168.0.0 (clase C) con máscara 255.255.255.0. Esto es en binario: 11111111.11111111.11111111.00000000, por tanto tenemos 24 bits para red y 8 bits para hosts (equipos conectados). Así, el número de equipos conectados será:

$$ Nº\ hosts=2^n $$

$2^8=256$ hosts. PUES NO, INCORRECTO. Tenemos que tener en cuenta que en redes IP:

Aplicando este descarte, la fórmula correcta sería:

$$ Nº\ hosts=2^n -2$$

Donde $n$ es el número de bits designados a hosts.

En el primer ejercicio, el número de hosts posibles sería $2^8-2=254$, así que para la red 192.168.0.0 con máscara 255.255.255.0:

Direcciones IP sin clase (CIDR)

En el principio de los tiempos:

Pero luego se diseñó el enrutamiento sin clase (CIDR) (cuidado con el nombre que es falsillo). Casi siempre se usa el sistema sin clase:

Así, la red 192.168.0.0, que es una red clase C, cuando se usa CIDR puede tener una máscara /25, /25, /26…:

A la máscara de subred en notación “/24“, “/8”… se le llama prefijo CIDR.

  1. EJERCICIO. Repite los ejercicios 1 y 2 en Cisco Packet Tracer 7.1. Descarga aquí para Windows 64 bits.

    Comandos del ejercicio 2 (Router R1):

    enable
    configure terminal
    !
    interface GigabitEthernet 0/0
    ip address 10.0.0.254 255.255.255.0
    no shutdown
    !
    interface GigabitEthernet 0/1
    ip address 172.16.0.254 255.255.255.0
    no shutdown
    !
    end
    copy running-config startup-config

    Para probarlo, haz ping entre los equipos:

La puerta de enlace es la dirección IP del equipo al que se envían los paquetes están destinados a cualquier red que no sea en la que estás.

  1. EJERCICIO. Dada la red 172.18.0.0, calcula el número de hosts posibles que tendría con una máscara de subred /16 (255.255.0.0), /20, /23.

Operación AND con la máscara de subred

Si tú conviertes todo a binario, al hacer la operación lógica AND entre la IP de un host y su máscara de subred, obtienes el nombre de red.

  1. EJERCICIO. Indica la ruta a la configuración IP de la máquina en la que estás trabajando (en clase o en casa). Indica sistema operativo.
  2. EJERCICIO. Calcula el nombre de red y la dirección IP de difusión en formato “longitud de prefijo CIDR” (/nºceros) de las siguientes redes:

Direcciones IP públicas y privadas

Las direcciones IP privadas no son direccionables en Internet. Esto quiere decir que los router que se conectan a Internet no mandan paquetes a Internet cuya IP de destino sea una IP privada (de dentro de una LAN).

“Hecha la ley, hecha la trampa”: ¿Si lo anterior es cierto, cómo es que puedes navegar usando tu PC? Gracias a NAT, una técnica de routing que enmascara tu IP privada dentro de la IP pública del router.

  1. EJERCICIO. Comprueba tu dirección IP privada en la configuración de Windows. Compártela con tu vecin@. Ahora comprueba tu dirección IP pública aquí. Dibuja el diagrama de red tu PC y el de al lado.

Direcciones IP privadas

Hay un rango dentro de IPs privadas en cada clase (A, B, C):

Todas las demás direcciones IP son públicas, y como tales se pagan. Es una malísima práctica usar direcciones IP públicas dentro de una LAN.

  1. EJERCICIO. Indica si las siguientes IPs son válidas para equipos, y si son públicas o privadas:

Asignación de direcciones automática o estática

Lo habitual es habilitar un servidor DHCP, pero dejar libres unas pocas direcciones para servidores o simplemente máquinas que quieras tener localizadas.

  1. EJERCICIO. Copia este esquema y realiza la configuración en Packet Tracer:

    Las IPs en el switch0 se asignan de la siguiente manera:

    enable
    configure terminal
    interface vlan 1
    ip address 192.168.0.2 255.255.255.0
    no shutdown
    end
    copy running-config startup-config

    Ahora pon dos PCs más conectados a switch 0 con IP automática. Para que reciban IP, deberás crear en el router un servidor DHCP:

    ip dhcp excluded-address 192.168.0.1 192.168.0.10
    ip dhcp pool MIPOOLDHCP
    network 192.168.0.0 255.255.255.0
    default-router 192.168.0.1
    end
    copy running-config startup-config

    La primera línea sirve para dejar como IPs estáticas la del router, el switch y los PCs. Si no lo haces, provocarás una colisión (dos equipos con la misma IP).

Se nos acaban las IPs

El protocolo IPv4 tiene direcciones IP de 32 bits. Algo más de 4000 millones de direcciones. Mucho para los años 80, suficiente para los 90… y ya la cagamos. Soluciones y artimañas:


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