UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS ESCUELA DE COMPUTACION

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1 UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS ESCUELA DE COMPUTACION CICLO: 02/ 2012 Nombre de la Practica: Lugar de Ejecución: Tiempo Estimado: MATERIA: GUIA DE LABORATORIO #09 Configuración de Servicio DHCP Laboratorio de Redes 2 horas y 30 minutos Redes de Area Local Que el estudiante: I. OBJETIVOS Determine los principios de funcionamiento de un Servidor DHCP Configure los parámetros mínimos de un Server DHCP simulado en la aplicación Packet Tracer Analice el proceso desarrollado por un Cliente DHCP para recibir un direccionamiento de red automático Ejecute apropiadamente la configuración de una pila de direcciones ip automáticas dentro de un router Desarrolle el proceso de configuración del Servicio DHCP bajo un SO Linux. II. INTRODUCCION TEORICA Como definir el Direccionamiento IP de las Terminales de Trabajo de una LAN Cuando una red de área local (LAN) crece demasiado, o está formada por muchos segmentos, su administración se vuelve demasiado complicada querer realizarla manualmente. Debido a estos problemas, fue desarrollado el protocolo BOOTP. Este protocolo permitía a los administradores de una LAN crear una base de datos estática de direcciones IP y MAC, para poder así asignar las direcciones IP de manera automática. Después BOOTP se volvió problemático en su administración, por lo que se desarrollo el protocolo DHCP. Qué es DHCP? El Protocolo de Configuración de Host Dinámica (DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol) existe desde 1993 como un protocolo estándar y se describe en detalle dentro del estándar RFC DHCP es un protocolo que hace lo mismo que BOOTP, es decir que permite a dispositivos individuales en una LAN, obtener su propia información de Configuración de Red (dirección IP; máscara de sub-red, puerta de enlace, DNS, etc.). En otras palabras, DHCP permite asignar IPs dinámicamente, sin necesidad de definir una lista de direcciones MAC. Esta ventaja hace que DHCP sea un protocolo ampliamente utilizado en LAN grandes. Cómo realiza sus funciones un Servidor DHCP? Un Servidor DHCP supervisa y distribuye las direcciones IP de una LAN, asignando una dirección IP a cada anfitrión que se integre a la red. Por ejemplo, cuando una computadora portátil se configura para utilizar DHCP, 1 / 9

2 a ésta le será asignada una dirección IP y otros parámetros de red necesarios para unirse a cada Red de Área Local donde se localice. Además de repartir direcciones IP, DHCP puede distribuir información sobre DNS (Dinamic Nomber Server), direcciones IP estáticas para Host conocidos, entre otros parámetros. Existen tres métodos de asignación proporcionados dentro del protocolo DHCP: Asignación manual: La asignación utiliza una tabla con direcciones hardware (MAC: Media Access Control Address). Sólo los anfitriones con una dirección MAC definida en dicha tabla recibirá el IP asignada en la misma tabla. Esto se hace a través de los parámetros hardware ethernet y fixed-address del archivo de configuración. Asignación automática: Se define un rango de direcciones IP, de las cuales se asigna a cada anfitrión una IP dentro del rango de manera permanente Asignación dinámica: Se determina arbitrariamente un rango de direcciones IP y cada anfitrión conectado a la red se configura para solicitar su dirección IP al servidor DHCP cuando se inicia su dispositivo de red (NIC). También se define un intervalo de tiempo controlable (parámetros default-lease-time y max-lease-time) de modo que las direcciones IP no sean permanentes y se puedan reutilizar de forma dinámica. Además, un Servidor DHCP puede brindar su servicio a más de una Subred, desde un mismo Servidor, gracias al uso de una cantidad de interfaces de red (NIC) conectadas. Cada NIC del Servidor se conecta a una Subred diferente. Para cada NIC de la PC Servidor, se configura una IP de manera estática, que pertenezca a la subred a utilizar en ese enlace. Redes de Area Local 2

3 III. MATERIALES Y EQUIPO Para la realización de la guía de práctica se requerirá lo siguiente: No. Requerimiento Cantidad 1 Guía #09 de Redes de Area Local 1 2 PC con Software Cisco Packet Tracer instalado 1 IV. PROCEDIMIENTO Parte 1: Diseño de un esquema de direccionamiento de red (direccionamiento IP) 1. Su instructor asignara una dirección IP red clase B, la cual utilizaran los estudiantes durante el resto del procedimiento de la práctica. Anótela a continuación: IP red:, Mk: 2. Con la IP red anterior, realice los cálculos de subneteo necesarios para obtener 50 dominios de broadcast (mínimos) diferentes. IP de Red SUBRED A SUBRED B SUBRED C IP Difusión (*A) IP Puerta Enlace Rango de host (Inicial) (Final) Mascara Red (Común) (*A): Use la 1er IP para host para reservarla como IP Gateway. Tabla 9.1: Parámetros de direccionamiento IP s de las 2 Subredes a utilizar 3. Llame a su instructor(a) para que le asigne 3 IPsubred diferentes del subneteo del paso anterior, que usted utilizara en los pasos restantes. Calcule y anote en la Tabla 9.1 a los parámetros de las subredes asignadas. 4. Con la aplicación de Cisco Packet Tracer, cree una nueva simulación de Networking denominada Practica09DHCP. 5. Implemente una topología de red en estrella, conformada por 3 PC's en un dominio de colisión (conectadas por un Hub). Configure el protocolo IP (IP host, Mascara subred e IPGateway) de la NIC de c/u de las PC con IP's de host de la Subred A. 6. Compruebe que hay comunicación local entre todas las PC, ejecutando el comando ping. Redes de Area Local 3

4 7. Repita los 2 pasos anteriores, para crear otra red diferente (con la Subred B de la Tabla 9.1) en el área de trabajo, pero aislada de la Subred A (sin conexión con la red del paso anterior). Asegúrese que la comunicación local de Host-Host dentro de la subred B funcione correctamente. 8. Agregue un router 2620M a la topología e incluya un modulo de interfaces (NM-2FE2W). 9. Conecte la interface FastEthernet 0/0 del router hacia el Hub de la Subred A. Haga lo mismo con la interface 1/0 con el dominio de broadcast de la Subred B. 10. Ingrese a la CLI del router y configure a c/u de interfaces de conexión utilizadas en el paso anterior con la IP s de Gateway de la subred A y Subred B, respectivamente. Levante ambas interfaces ya configuradas. 11. Guarde la configuración con el comando copy running-config startup-config y cierre sesión con la CLI. 12. Llame a su instructor para demostrar que: A. la comunicación entre 2 PC conectadas a un mismo dominio de red se da apropiadamente. B. Esta prueba de comunicación funciona también con Host conectados a diferentes dominios de red. Parte 2: Simulación de Red con Direccionamiento IP automático (DHCP) 13. Agregue a la Subred A un Dispositivo Terminal Servidor (Server-PT). Asigne a la NIC del mismo un direccionamiento Host con la ultima dirección IP disponible de Host de la Subred A. 14. Desde 2 host (pertenecientes a la misma Subred A y el otro de la Subred B), confirme con el comando ping que hay comunicación interna/local como exterior hacia este servidor. 15. De clic nuevamente en el servidor (Server0) y seleccione la ficha superior Config. 16. Del listado de Servicios a la izquierda, localice y de clic en el Servicio DHCP. Se mostrara una ventana similar a la mostrada en la Figura 9.1. Figura 9.1: Parámetros de configuración del Servicio DHCP de dispositivo Server0 Redes de Area Local 4

5 17. Ahora procederá a configurar los parámetros mínimos del Servicio DHCP para brindar Configuraciones de red automáticas a los clientes de la SubRed A que lo soliciten. 18. Del direccionamiento IP implementado con la Subred A, configure en DHCP a los parámetros de red solicitados a continuación: Default Gateway: (a) DNS Server: Start IP Address (IP de host ubicada a la mitad del rango disponible en la subred): Subnet Mask: Maximum number: 20 host (a): Asigne la antepenúltima dirección de host de la subred. 19. Presione botón Save para guardar la configuración de esta pila de direcciones automáticas (ServerPool). Cierre ventana de configuración del Server 20. De clic sobre una PC de la Subred A y seleccione direccionamiento DHCP. Espere un momento y vea lo que le ocurre a la configuración IP asignada previamente. Vera que su dirección IP estática previa ha sido reemplazada por otra, proporcionada desde el servidor DHCP que acaba de configurar. 21. Realice una prueba de comunicación de red interna dirigida hacia esta nueva IP (que fue asignada dinámicamente). De igual forma, envié un ping de un host de la Subred B hacia esta nueva ip host. Ambas pruebas deben ser exitosas. Ahora surge la pregunta Cómo se desarrollo este cambio de direccionamiento IP del host (de estático a dinámico)? 22. Para analizar el proceso DHCP, proceda a cambiar al modo de simulación. Luego de clic sobre uno de los host de la Subred A (que aun tiene direccionamiento estático). Ingrese a la configuración y cambie del modo de direccionamiento IP estático al dinámico (DHCP). Vera una trama lista a ser enviada por este host. 23. Sin cerrar la ventana de configuración de la PC anterior, de clic sobre el área de trabajo y luego en el sobre DHCP. Se muestra una ventana similar a la Figura 9.2A. Concentre su atención a los datos de protocolo de c/pdu: En la Capa 7, hay una aplicación cliente DHCP (que aun no tiene definida una ip cliente) solicitando direccionamiento de red a la IP de un servidor DHCP ( ) que aun no sabe si existe en la red local a la cual tiene acceso A nivel de capa 4 OSI, se ha creado una PDU (Segmento) que utiliza el protocolo UDP (User Datagrama Protocol) con el puerto origen 68 y de destino 67. Los parámetros de direccionamiento de Capa OSI de red (IP) tanto de origen como de destino. Identifique la función de red desempeñada por cada una de esas direcciones. Los parámetros de direccionamiento físico (MAC), tanto de origen como de destino. Identifique la función de red de dichas MAC. 24. Para una información más detallada/exacta de la petición realiza por la aplicación cliente DHCP (ubicada en capa OSI de aplicación, de clic en ficha superior (Outbound PDU Details) y luego desplazarse hasta el último nivel de las PDU. 25. Se le presenta la PDU de la aplicación cliente DHCP, con una información similar a la mostrada en la Figura 9.2B. A esta trama de solicitud DHCP inicial a transmitir, se le denomina mensaje DHCPDISCOVER. Redes de Area Local 5

6 Figura 9.2A: Información de PDU inicial de una Solicitud de Cliente DHCP Figura 9.2B: Información detalla por c/protocolo de la Solicitud de Cliente DHCP 26. Cierre la ventana de información de la PDU anterior y retorne a la ventana del Panel de Lista de Eventos. De clic en el botón (Auto Capture/Play). 27. Este atento a pausar la simulación antes que esta trama llegue al Server DHCP (luego de ser enviada por el puerto del Hub al cual esta conectado). Observe que en el Server DHCP se recibe la trama Solicitud Cliente DHCP. Como respuesta, se tienen listas 2 nuevas tramas con ICMP. Identifique el tipo de c/u de las tramas de respuesta dadas por el Servidor ante esta solicitud de un posible cliente DHCP. Ambas tramas (ARP e ICMP) llevan como destino la próxima ip host automática libre dentro de su rango ip configurado. Con esta prueba, evalúa si ya existe otro host en la red con la misma ip-host que desea ofrecer a su Cliente DHCP. 28. Cierre la ventana de detalles de PDU y presione nuevamente en Play.. Primero se transmite trama ARP para determinar si algún equipo responde Este atento a pausar nuevamente la simulación cuando Servidor DHCP determine que no hay respuesta a su ARP de prueba Observe a la derecha 29. Como respuesta a esta trama ARP no correspondida, el Server DHCP ya no enviara la trama con ICMP, la cual la convertirá en una trama de mensaje DHCPOFFER dirigida al host que envió su petición DHCPDISCOVER. 30. Presione Play para continuar la simulación. Observe que Servidor envía una trama mensaje DHCPOFFER dirigida al Host que está buscando un servidor DHCP en la red Redes de Area Local 6

7 31. Este listo a pausar la simulación justamente al llegar trama DHCP al host que inicio la solicitud DHCPDISCOVER. 32. De clic sobre el sobre DHCP de respuesta, y luego ingrese a la ficha superior (Inbound PDU Details). Recorra la información exacta por c/pdu y observe lo siguiente: El servidor le responde con sus direcciones MAC e IP (parámetros SRC MAC: de trama Ethernet II y SRC IP: del paquete IP) dentro de la LAN. Pero trama va dirigida a una MAC de difusión e IP multidifusión (DEST MAC e DST IP, respectivamente) A nivel de capa 4 OSI, se ha recibido un Segmento Capa 4 enviado por Server DHCP con el puerto origen 67 y de destino 68. Y lo más delicado, a nivel de la Capa 7, hay una respuesta de Oferta direccionamiento ip (DHCPOFFER) a la solicitud DHCPDISCOVER previa. Esta Oferta incluye una dirección host (ver el parámetro YOUR" CLIENT ADDRESS), dirección ip del Server que ofrece el direccionamiento automático (ver SERVER ADDRESS) y una confirmación con la MAC del host inicial (ver CLIENT HARDWARE ADDRESS). Queda en espera de registrarlo en su Tabla de reservas de IP clientes. Esto último, porque el Host debe aceptar primero su Oferta de direccionamiento. 33. Ingrese a la ficha (Outbound PDU Details). Debido a que el Host acepta la oferta, envía acuse recibo DHCPDISCOVER, pero esta vez, dirigida al Servidor DHCP especifico descubierto en la comunicación anterior con la cual el Host acepta convertirse en uno de sus Clientes DHCP. Recorra la información exacta por c/pdu y observe lo siguiente: La respuesta del Host se hace intercambiando ambos puertos UDP. Los parámetros de direccionamiento de Capa OSI de red del Host Origen aun no cambian, porque este último debe recibir confirmación final del Server para activarlos para sí mismo. En cambio, el direccionamiento ip y mac del destino ya son específicos, dirigidos al Server DHCP. 34. Permita que la simulación de evento continue. Observe como la confirmación llega al Server nuevamente y es enviada una trama de confirmación. Esta es exactamente igual a la 1er trama DHCPOFFER que envió el Server. 35. Cuando Host recibe nuevamente esta misma trama, activa el direccionamiento de red (Ip host, mascara, ip Gateway, ip DNS y otros) recibido previamente por el Server DHCP, convirtiéndose así en un Cliente DHCP. 36. Finalmente, el nuevo cliente de red envía una trama ARP dirigida a su propia IPhost, para confirmar que no haya otro Host con la misma IP 37. Retorne al modo de Tiempo Real del simulador, para luego hacer pruebas de ping desde una PC local a la Subred A y otra externa (de Subred B), ambas dirigidas a esta nueva ip-host. Las pruebas deben ser efectivas Parte 3: Configuración de una Pila de direccionamiento DHCP en un Router A continuación, procederá a configurar al mismo Router como un Servidor de DHCP, específicamente para rango de ip s para los Host pertenecientes a la Subred B 38. Ingrese nuevamente a la CLI del Router y luego al Modo Configuración Global. 39. Luego con los comandos siguientes, defina el rango de direcciones ip que DHCP no deberá asignar dentro del rango de ip s de la Subred B (en este caso, la ip Gateway de la Subred B y el rango de las ultimas 10 ip s, que se usarían más adelante para Servidores de diversos tipos) * Importante: las ip s configuradas acá pertenecen a la red /26. Usted deberá determinar los valores correctos de acuerdo a la IPred usada para Subred B Redes de Area Local 7

8 ip dhcp excluded-address ip dhcp excluded-address Cree una nueva Piscina de direcciones DHCP (ip dhcp pool) denominada DHCPsubredB con el comando: ip dhcp pool DHCPsubredB 41. Se cambia al modo de configuración (cursor Router(dhcp-config)#) para tareas especificas de configuración de la nueva pila DHCPsubredB 42. Defina la IP red de la Subred B que brindara Router a través de la interfaz fa1/0, con estos comandos: network default-router end * importante: nuevamente, reemplace las ip s por la definidas por usted para su simulación de la Subred B. La ip del comando default-router es la ip Gateway de la Subred B. 43. Confirme la configuración realizada, guardando los cambios en el IOS y luego (desde Modo Usuario Privilegiado) ejecute comando show running-config y localice las líneas siguientes en su configuración: ip dhcp excluded-address ip dhcp excluded-address ip dhcp pool DHCPsubredB network Demuestre que el router funciona como Servidor DHCP, seleccionando una PC de la Subred B y cambiando su tipo de direccionamiento de Estático a Automático Confirme la nueva IP-Host asignada 45. Finalmente, agregue un nuevo Host a cada subred y seleccione Direccionamiento IP automático para cada una. Ambas deberán recibir direccionamiento de host de red, de sus servidores DHCP (el 1ero, un Server dedicado en Subred A y el otro del propio Router) Además, estas nuevas PC, podrán comunicarse con el resto de ellas, sean de la misma o de diferente subred configuradas Redes de Area Local 8

9 V. DISCUSION DE RESULTADOS Ejercicio de configuración de Clientes de red con Direccionamiento Automático (DHCP) Desarrolle un ejercicio de simulación con Packet Tracer denominado DHCPanalisis, que conste de 2 routers (RouterA y RouterB) conectados entre sí, por medio de un cable serial DTE-DCE (IPred para el enlace /30). Su simulación debe funcionar apropiadamente, bajo las reglas siguientes: Router (RouterA) debe interconectar a 2 redes LAN con estas características: a) Red 1: /19, que conste de las PC necesarias, distribuidas en 5 dominios de colisión diferentes. b) Red 2: , que conste de 6 PC distribuidas en 4 dominios de colisión diferentes. Y (RouterB) interconecta otros 2 dominios de red con estas características: c) Red 3: Mk , con 5 PC conectadas en 3 dominios de colisión. Evaluacion de la topologia: (35%) En cada una de las 2 redes conectadas a través del RouterA, debe reemplazar una de las PC ahí existente, por un Server DHCP, Cada uno de los server brindara correctamente las direcciones ip host para EXACTAMENTE la Mitad de los clientes (de la Red 1 y Red 2, respectivamente). (35%) Configurar apropiadamente al RouterB, para que funcione como Servidor DHCP de su red LAN directamente conectada. (30%) Configure el enlace entre ambos router anteriores con una conexión serial, con la red /29 y realizar el enrutamiento estatico de red necesario para que todas las redes LAN se comuniquen sin problemas. Al finalizar la configuración de Routers, Servidores y Clientes, debe existir una comunicación completa entre 2 host cualquiera, tanto dentro de una misma subred como entre dominios de red diferentes. VII. BIBLIOGRAFIA Vicente López Camacho, LINUX, Guía de instalación y administración, Primera Edición, Osborne Mc Graw Hill, 2001, España Redes de Area Local 9

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