1.- La figura muestra la red original 90.68.121.128/25 dividida en tres subredes de igual tamaño y con conexión a Internet. Se pide: a) Sabiendo que los routers R0 y R1 están unidos por un enlace punto a punto, suponer que dicho enlace es una red de máscara /30, que ocupa las últimas posiciones de la red original, y asignar las direcciones de hosts válidas de esa red para cada uno de los dos routers. b) Calcular el número máximo de hosts que pueden tener las redes 1, 2 y 3, así como las direcciones de Red y de Broadcast de las tres. c) Qué bloques de direcciones IP quedan sin cubrir en la figura, con relación a la red original? Encuentra nuevas redes para cubrir todas las direcciones IP sobrantes, usando el menor número posible de ellas. SOLUCIÓN d) Asignar direcciones IP a las interfaces de ambos routers. e) Encontrar la tabla de enrutado de R0 y R1 para que cualquier host tenga acceso a Internet. a) La red original tiene el intervalo de direcciones IP, incluyendo Dirección de Red y Dirección de Broadcast siguiente: 90.68.121.128 --- 90.68.121.255. Una subred de máscara /30, tiene 4 direcciones. Las cuatro últimas dirección serían 90.68.121.252 --- 90.68.121.255. Teniendo en cuenta que precisamente esas direcciones son, respectivamente, la Dirección de Red y de Broadcast de la red 90.68.121.252/30, quedarían disponibles para asignar a los routers R0 y R1 las dos direcciones 90.68.121.253 y 90.68.121.254. b) Como las tres redes tienen máscara del tipo /28, el número máximo de host de cada una de ellas sería H=14. Entre las tres, 42 direcciones válidas para hosts. Red 1 DR: 90.68.121.144 DHosts: 90.68.121.145 -- 90.68.121.158 DB: 90.68.121.159 Red 2 DR: 90.68.121.160 DHosts: 90.68.121.161 -- 90.68.121.174 DB: 90.68.121.175 Red 3 DR: 90.68.121.176 DHosts: 90.68.121.177 -- 90.68.121.190 DB: 90.68.121.191 1
c) Quedarían sin cubrir los siguientes bloques de direcciones IP (se incluyen las direcciones de red y de broadcast): 90.68.121.128 -- 90.68.121.143 (red 90.68.121.128/28), 14 hosts 90.68.121.192 -- 90.68.121.223 (red 90.68.121.192/27), 32 hosts 90.68.121.224 -- 90.68.121.239 (red 90.68.121.128/28), 14 hosts 90.68.121.240 -- 90.68.121.247 (red 90.68.121.128/29), 6 hosts 90.68.121.248 -- 90.68.121.251 (red 90.68.121.128/30), 2 hosts que junto con los bloques: Red 1: 90.68.121.144 -- 90.68.121.159 (red 90.68.121.144/28), 14 hosts Red 2: 90.68.121.160 -- 90.68.121.175 (red 90.68.121.160/28), 14 hosts Red 3: 90.68.121.176 -- 90.68.121.191 (red 90.68.121.176/28), 14 hosts Punto a punto: 90.68.121.252 -- 90.68.121.255 (red 90.68.121.128/30), 2 hosts forman todo el espacio de direcciones. d) IPA0 = 90.68.121.145 IPB0 = 90.68.121.161 IPC0 = 90.68.121.253 IPA1 = 90.68.121.254 IPB1 = 90.68.121.177 IPC1 =161.67.212.1 NOTA: La dirección IPC1 es 161.67.212.1, que es una dirección válida de la red a la que se conecta R1 por IFC1 y que nos viene impuesta. e) Tablas de enrutado y posible simplificación, si fuese posible Tabla de enrutado de R0 Red Máscara Próximo salto Interfaz 90.68.121.252 /30 0.0.0.0 IFC0 90.68.121.144 /28 0.0.0.0 IFA0 90.68.121.160 /28 0.0.0.0 IFB0 0.0.0.0 /0 90.68.121.254 IFC0 Tabla de enrutado de R1 Red Máscara Próximo salto Interfaz 90.68.121.252 /30 0.0.0.0 IFA1 90.68.121.144 /28 90.68.121.253 IFA1 90.68.121.160 /28 90.68.121.253 IFA1 90.68.121.176 /28 0.0.0.0 IFB1 0.0.0.0 /0 161.67.212.1 IFC1 Simplificando, las líneas 90.68.121.144 /28 90.68.121.253 IFA1 10 0 1 0000 90.68.121.160 /28 90.68.121.253 IFA1 10 1 0 0000 se pueden sustituir por la línea 90.68.121.128 /26 90.68.121.253 IFA1 (ver NOTA) Red Máscara Próximo salto Interfaz 90.68.121.252 /30 0.0.0.0 IFA1 90.68.121.176 /28 0.0.0.0 IFB1 90.68.121.128 /26 90.68.121.253 IFA1 0.0.0.0.0 /0 161.67.212.1 IFC1 NOTA: Con las redes 90.68.121.144/28 y 90.68.121.160/28 no se puede hacer una red de máscara /27. Sí se podría entre si los múltiplos de 16 que aparece como cuarta cifra fuera par e impar, pero en este caso son impar y par, respectivamente. Por ello se forma una red de tamaño superior, de máscara /26 que, comenzando en 90.68.121.128, cubre las dos redes citadas anteriormente, hasta la dirección 90.68.121.191. 2
2.- La Figura muestra la estructura de red de una empresa, cuya red original es 212.122.40.0/22. A partir de ello contesta a las siguientes preguntas. a) Dirección de red, direcciones IP válidas de hosts y dirección de broadcast de la red original, antes de dividirse. Sea X=212.122, para no tener que escribir esa parte que es fija en todo el problema Sea Y en valor binario de X. Dir. Red 212.122.40.0 Y.001010 00.00000000 Dir. Broad. 212.122.43.255 Y.001010 11.11111111 Rango IPs válidas para hosts desde 212.122.40.1 hasta 212.122.43.254 en binario, desde Y.001010 00.00000001 a Y.001010 11.11111110 b) Dividir la red original de la Figura en tres subredes, numeradas como 1, 2 y 3, con 500, 250 y 120 direcciones válidas de hosts, respectivamente, y encontrar para cada subred las direcciones de red y broadcast, así como el rango de direcciones válidas. 500 host necesitan 9 bits, ya que 2 9-2 >= 500. Eso implica máscara /23 R1 procede de dividir 212.122.40.0/22 -> Y.001010 00.00000000 /22 en 2 subredes de 510 hosts Y.0010100 0.00000000 /23 --> 212.122.40.0/23 (R1) 510 hosts Y.0010101 0.00000000 /23 --> 212.122.42.0/23 Red 212.122.40.0/23 Y.0010100 0.00000000 Dir. Red 212.122.40.0 Dir. Broad. 212.122.41.255 Y.0010100 1.11111111 Dir. Broad 212.122.41.255 Rango IPs válidas para hosts desde X.40.1 hasta X.41.254 en binario desde Y.0010100 0.00000001 hasta Y.0010100 1.11111110 R2 procede de la otra subred no usada, con otros 510 hosts R2 procede de dividir 212.122.42.0/23 en 2 subredes de 254 hosts Y.00101010.00000000 /24 --> 212.122.42.0/24 (R2) 254 hosts Y.00101011.00000000 /24 --> 212.122.43.0/24 Red 212.122.42.0/24 Y.00101010.00000000 Dir. Red 212.122.42.0 Dir. Broad. 212.122.42.255 Y.00101010.11111111 Dir. Broad 212.122.42.255 Rango IPs válidas para hosts desde X.42.1 hasta X.42.254 en binario desde Y.00101010.00000001 hasta Y.00101010.11111110 R3 procede de la otra subred no usada, con otros 254 hosts R3 procede de dividir 212.122.43.0/24 en 2 subredes de 126 hosts Y.00101011.0 0000000 /25 --> 212.122.43.0/25 (R3) No usada-> Y.00101011.1 0000000 /25 --> 212.122.43.128/25 Red 212.122.43.0/25 Y.00101011.0 0000000 Dir. Red 212.122.43.0 Dir. Broad. 212.122.43.127 Y.00101011.0 1111111 Dir. Broad 212.122.43.127 Rango IPs válidas para hosts desde X.43.1 hasta X.43.126 en binario desde Y.00101011.0 0000001 hasta Y.00101011.0 1111110 3
c) Asignar direcciones IP a las interfaces de los dos routers. R0 IFA0 212.122.40.1 de la red 212.122.40.0/23 IFC0 212.122.43.1 de la red 212.122.43.0/25 IFB0 212.122.42.1 de la red 212.122.42.0/24 R1 IFA1 212.122.42.2 de la red 212.122.42.0/24 IFB1 161.67.212.1 de una red desconocida (quizás 161.67.212.0/23) d) Expresar la máscara de red de cada una de las tres subredes en decimal. Red 1 212.122.40.0/23 --> 255.255.254.0 Red 2 212.122.42.0/24 --> 255.255.255.0 Red 3 212.122.43.0/25 --> 255.255.255.128 e) Encontrar la tabla de enrutado de los dos routers. R0 Destino Máscara prox. salto Ifaz 212.122.43.0 /25 0.0.0.0 IFC0 212.122.42.0 /24 0.0.0.0 IFB0 212.122.40.0 /23 0.0.0.0 IFA0 0.0.0.0 /0 212.122.42.2 IFB0 R1 Destino Máscara prox. salto Ifaz 212.122.43.0 /25 212.122.42.1 IFA1 212.122.42.0 /24 0.0.0.0 IFA1 212.122.40.0 /23 212.122.42.1 IFA1 0.0.0.0 /0 161.67.212.1 IFB1 Simplificando R1 Destino Máscara prox. salto Ifaz 212.122.42.0 /24 0.0.0.0 IFA1 212.122.40.0 /22 212.122.42.1 IFA1 0.0.0.0 /0 161.67.212.1 IFB1 f) Describe si es posible recibir en la red 1 una trama con la dirección MAC de la interfaz IFB1 del router R2. Justifica la respuesta. No es posible. Para recibir una trama es necesario que pertenezca a la misma red, entrega directa. g) Si la máscara de red para la IP 161.67.212.1 es /23, pertecene a la misma red la IP 161.67.213.10? 161.67.212.1 && 255.255.254.0 10100001.01000011.1101010 0.00000001 &&11111111.11111111. 1111111 0.00000000 10100001.01000011.1101010 0.00000000 Dirección de red 161.67.213.10 && 255.255.254.0 10100001.01000011.1101010 1.00001010 &&11111111.11111111. 11111110 0.00000000 10100001.01000011.1101010 0.00000000 Dirección de red Haciendo la AND lógica de la dirección IP con la maścara en ambos casos, se obtiene la dirección de red y se comprueba que es la misma. Por tanto, sí pertenece a la misma red. Otra forma de verlo es saber que el rango de direcciones IP válidas para host de la red 161.67.212.0/23 abarca desde 161.67.212.1 hasta 161.67.213.254, ambas incluidas, con lo que ambas direcciones (161.67.212.1 y 161.67.213.10) sí pertenecen a la misma red. 4
3.- La siguiente figura muestra la división de la red 200.0.0.0/24 en 7 redes de distintos tamaños, interconectadas a través de 3 routers. Las direcciones asignadas a las 4 primeras redes son las siguientes: Red Dirección / Máscara Red 1 200.0.0.0 / 27 Red 2 200.0.0.32 / 27 Red 3 200.0.0.64 / 27 Red 4 200.0.0.96 / 27 Realiza la asignación de direcciones a las redes que faltan, teniendo en cuenta que la Red 5 debe permitir la conexión de 16 nodos. Asigna también IPs válidas a las interfaces de cada uno de los 3 routers. Por último indica cuál debe ser el contenido de las tablas de rutas de los Routers 0 y 1, de manera que cualquier host de una subred sea accesible desde otro host de cualquier otra subred. SOLUCIÓN El primer problema que se plantea es el de la asignación de direcciones a la Red 5, Red 6 y Red 7, todas ellas con distintas necesidades. La Red 5 debe albergar 16 nodos, lo que implica al menos 16+2 direcciones, por lo que son necesarios 5 bits para su direccionamiento (máscara /27). De manera parecida, las Redes 6 y 7 requieren 2 direcciones IP para cada uno de los routers conectados a ellas, luego serán redes de maścara /30. Si se observan las direcciones de las subredes R1 a R4, se puede apreciar que todas ellas tienen una máscara de 27 bits, y que por lo tanto también utilizan 5 bits para el direccionamiento de sus nodos, por lo que la Red 5 simplemente deberá continuar con el mismo esquema de numeración, tal y como se muestra en la siguiente tabla: Red Configuración binaria último byte Dir. Red / másc. Dir. broadcast Red 1 000xxxxx 200.0.0.0/27 200.0.0.31 Red 2 001xxxxx 200.0.0.32/27 200.0.0.63 Red 3 010xxxxx 200.0.0.64/27 200.0.0.95 Red 4 011xxxxx 200.0.0.96/27 200.0.0.127 Red 5 100xxxxx 200.0.0.128/27 200.0.0.159 Red 6 101000xx 200.0.0.160/30 200.0.0.163 Red 7 101001xx 200.0.0.164/30 200.0.0.167 La red 5 comenzaría con la combinación binaria 100 en los tres bits más significativos del último byte. En el caso de las redes 6 y 7 la combinación inicial de los tres primeros bits sería 101, pero como su máscara es de 30 bits, debe extenderse cada dirección de subred otros 3 bits más, resultando las combinaciones 101000 y 101001, respectivamente. Una vez asignadas las direcciones de red, el siguiente paso consiste en la asignación de las IPs a cada interfaz de los routers. Una posible solución es la mostrada en la siguiente tabla, aunque debe tenerse en cuenta que no es única, y existen otras alternativas. Se ha tomado el criterio de asignar la siguiente dirección de la propia Dirección de Red en todos los casos salvo en la Red 6 para R1, que se ha tomado 200.0.0.162, ya que la dirección 200.0.00.161 se ha tomado para en la Red 6 para R0. Lo mismo ocurre en la Red 7. 5
Router Interfaz Red Direc. Red / Másc Dirección IP router R0 IF0A Red 1 200.0.0.0 / 27 200.0.0.1 (IP0A) R0 IF0B Red 2 200.0.0.32 / 27 200.0.0.33 (IP0B) R0 IF0C Red 6 200.0.0.160 / 30 200.0.0.161 (IP0C) R1 IF1A Red 6 200.0.0.160 / 30 200.0.0.162 (IP1A) R1 IF1B Red 3 200.0.0.64 / 27 200.0.0.65 (IP1B) R1 IF1C Red 7 200.0.0.164 / 30 200.0.0.165 (IP1C) R2 IF2A Red 7 200.0.0.164 / 30 200.0.0.166 (IP2A) R2 IF2B Red 4 200.0.0.96 / 27 200.0.0.97 (IP2B) R2 IF2C Red 5 200.0.0.128 / 27 200.0.0.129 (IP2C) En el caso del Router R0, la tabla inicialmente tendría el siguiente contenido. Red / Máscara Sig. salto Interfaz Comentarios 200.0.0.160 /30 0.0.0.0 IF0C Red 6 200.0.0.164 /30 200.0.0.162 (IP1A) IF0C Red 7 200.0.0.0 /27 0.0.0.0 IF0A Red 1 200.0.0.32 /27 0.0.0.0 IF0B Red 2 200.0.0.64 /27 200.0.0.162 (IP1A) IF0C Red 3 200.0.0.96 /27 200.0.0.162 (IP1A) IF0C Red 4 200.0.0.128 /27 200.0.0.162 (IP1A) IF0C Red 5 Es posible simplificar su contenido. Como la mayoría de los destinos deben pasar por el router en la IP 200.0.0.162, pueden sustituirse estas entradas por una regla por defecto. Red / Máscara Sig. salto Interfaz Comentarios 200.0.0.160 /30 0.0.0.0 IF0C Red 6 200.0.0.0 /27 0.0.0.0 IF0A Red 7 200.0.0.32 /27 0.0.0.0 IF0B Red 2 0.0.0.0 /0 200.0.0.162 (IP1A) IF0C Resto de redes La tabla de rutas del Router R1 se establecería inicialmente de la siguiente manera: Red / Máscara Sig. salto Interfaz Comentarios 200.0.0.160 /30 0.0.0.0 IF1A Red 6 200.0.0.164 /30 0.0.0.0 IF1C Red 7 200.0.0.0 /27 200.0.0.161 (IP0C) IF1A Red 1 200.0.0.32 /27 200.0.0.161 (IP0C) IF1A Red 2 200.0.0.64 /27 0.0.0.0 IF1B Red 3 200.0.0.96 /27 200.0.0.166 (IP2A) IF1C Red 4 200.0.0.128 /27 200.0.0.166 (IP2A) IF1C Red 5 Igual que en el caso anterior, se puede simplificar. Las líneas 3 y 4 indican que para llegar a las redes 1 y 2 el camino es exactamente el mismo (200.0.0.161, a través de la interfaz IF1A). Como ambas redes son consecutivas, es posible definir una dirección de superred que incluya a ambas (200.0.0.0/26). De esta manera pueden sustituirse ambas entradas por la de la nueva red, con lo que la tabla finalmente quedaría así. Red / Máscara Sig. salto Interfaz Comentarios 200.0.0.160 /30 0.0.0.0 IF1A Red 6 200.0.0.164 /30 0.0.0.0 IF1C Red 7 200.0.0.64 /27 0.0.0.0 IF1B Red 3 200.0.0.96 /27 200.0.0.166 (IP2A) IF1C Red 4 200.0.0.128 /27 200.0.0.166 (IP2A) IF1C Red 5 200.0.0.0 /26 200.0.0.161 (IP2A) IF1A Redes 1 y 2 NOTA: Con las redes 200.0.0.96/27 y 200.0.0.128/27 no se puede hacer una red de máscara /26, ya que 96 y 128 son los múltiplos impar y par, respectivamente. 6
4.- Dada la siguiente figura, que representa un PC conectado a una red de área local, indica cuál será su tabla de rutas si todo el tráfico que no debe ser entregado de forma directa a nodos de la propia red local debe ser redireccionado a través del gateway. Solución 172.100.20.0 255.255.254.0 0.0.0.0 eth0 0.0.0.0 0.0.0.0. 172.100.20.1 eth0 5.- Dada la siguiente figura, indica cuál es la tabla de rutas del host A y del router R1, teniendo en cuenta que cualquier dirección que no corresponda a las redes indicadas debe ser encaminada hacia Internet. (Junio 2015). Solución Tabla del host A 192.168.1.0 /26 0.0.0.0 eth0 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1 eth0 7
Tabla del router R1 192.168.1.0 /26 0.0.0.0 eth0 192.168.1.128 /26 0.0.0.0 eth1 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.130 eth1 6.- Completa la tabla de rutas correspondiente al router R2 en la siguiente topología de red. Ten en cuenta que todo aquel tráfico que no vaya dirigido a una de las redes locales tiene que ser enviado a Internet. Solución 161.67.20.0 /23 0.0.0.0 eth1 161.67.16.0 /20 161.67.18.1 eth0 0.0.0.0 0.0.0.0 0.0.0.0 eth2 Una observación importante tiene que ver con cómo las reglas de las redes 24.0/23 y 16.0/23 se han englobado en una más abstracta que contiene a las 2, ya que en cualquier caso el siguiente salto para llegar a ellas es exactamente el mismo. Además, esta regla englobaría la de la subred 20.0/23, pero como ésta última se encuentra en la tabla de forma explícita, el router la atenderá como excepción a la más general, por tratarse de una regla más específica. Esto es porque los routers evalúan las reglas siguiendo un orden de mayor a menor especificidad. 8
7.- La siguiente figura describe la topología de una red que se encuentra dividida en varias subredes. Suponiendo que la red original es la que tiene por dirección 200.100.128.0/18, determina las direcciones de red de las subredes resultantes de la división, suponiendo que todas ellas son del mismo tamaño. Posteriormente asigna direcciones válidas a las interfaces de red de los routers que aparecen indicadas en la figura. Finalmente indica cuál será la configuración de las tablas de rutas de los routers, teniendo en cuenta que cualquier nodo de la red debe tener acceso a Internet a través de la dirección IP 161.67.212.20. Solución Reescribiendo los 2 últimos bytes de la dirección original de red en binario, observamos que la plantilla para la dirección de red y su máscara son las siguientes: Todos las direcciones de 200.100.128.0/18 Desde 200.100.10 000000.00000000 hasta 200.100.10 111111.11111111 Las cuatro subredes variando AB 200.100.10 AB XXXX.XXXXXXXX Necesitamos 4 redes distintas: X, Y, Z y otra que denominaremos R entre los routers R1 y R2 (a pesar de que utilizan una conexión punto a punto les asignaremos una IP). Por esta razón utilizaremos 2 bits para indicar el número de subred respecto de la red original. De este modo, las subredes resultantes serán: Plantilla de direc. Dir. De subred Nombre subred 200.100.10 00 XXXX. XXXXXXXX 200.100.128.0/20 X 200.100.10 01 XXXX. XXXXXXXX 200.100.144.0/20 Y 200.100.10 10 XXXX. XXXXXXXX 200.100.160.0/20 Z 200.100.10 11 XXXX. XXXXXXXX 200.100.176.0/20 R 9
Direcciones IP para cada puerto de los routers Router Interfaz Red IP R1 eth0 X 200.100.128.1 R1 s0 R 200.100.176.1 R2 eth0 Y 200.100.144.1 R2 eth1 Z 200.100.160.1 R2 s0 R 200.100.176.2 R3 eth0 Z 200.100.160.2 Tabla del router R1 200.100.128.0 /20 0.0.0.0 eth0 0.0.0.0 0.0.0.0 200.100.176.2 s0 Tabla del router R2 200.100.128.0 /20 200.100.176.1 s0 200.100.144.0 /20 0.0.0.0 eth0 200.100.160.0 /20 0.0.0.0 eth1 0.0.0.0 0.0.0.0 200.100.160.2 eth1 Tabla del router R3 200.100.160.0 /20 0.0.0.0 eth0 200.100.128.0 /18 200.100.160.1 eth0 0.0.0.0 0.0.0.0. 161.67.212.20 s0 La red 200.100.160.0/20 está dentro de la red 200.100.128.0/18. Si llega una dirección al router R3 primero se comprueba si está en 200.100.160.0/20. En caso afirmativo es entrega directa, y en caso negativo se comprueba si está en 200.100. 128.0/18, y si está, se pasa a la dirección IP 200.100.160.1 a través de la interfaz eth0. Si no está en ninguno de los casos anteriores, se pasa a Internet a través de la interfaz s0 conectando con la dirección IP 161.67.212.20. 10