Capítulo 8: División de redes IP en subredes Materiales del Instructor CCNA routing y switching Introducción a redes v6.0
Materiales del instructor: Guía de planificación del capítulo 8 Esta presentación en PowerPoint se divide en dos partes: Guía de planificación para el instructor Información para ayudarlo a familiarizarse con el capítulo Ayuda a la enseñanza Presentación de la clase del instructor Diapositivas opcionales que puede utilizar en el aula Comienza en la diapositiva n.º 13 Nota: Elimine la Guía de Planificación de esta presentación antes de compartirla con otras personas. 2
Capítulo 8: División de redes IP en subredes Guía de planificación de Introduction to Networks 6.0 (Introducción a las redes 6.0) 3
Capítulo 8: Actividades Qué actividades se relacionan con este capítulo? N. de página Tipo de actividad Nombre de la actividad Opcional? 8.0.1.2 Actividad de clase Llámame! Opcional 8.1.2.4 Demostración en video La máscara de subred Recomendado 8.1.2.5 Demostración en video División en subredes con el número mágico Recomendado 8.1.2.8 Demostración en video Creación de dos subredes del mismo tamaño Recomendado 8.1.2.11 Demostración en video Creación de cuatro subredes del mismo tamaño Recomendado 8.1.2.12 Demostración en video Creación de ocho subredes del mismo tamaño Recomendado 8.1.3.4 Demostración en video Creación de cien subredes del mismo tamaño Recomendado 8.1.3.6 Demostración en video División en subredes a través de varios octetos Recomendado 8.1.4.4 Actividad interactiva Calcular la máscara de subred Recomendado 8.1.4.5 Actividad interactiva Determinar la cantidad de bits que se deben tomar prestados Recomendado 8.1.4.6 Práctica de laboratorio Cálculo de subredes IPv4 Opcional La contraseña que se utiliza en las actividades de Packet Tracer de este capítulo: PT_ccna5 4
Capítulo 8: Actividades (cont.) Qué actividades se relacionan con este capítulo? N. de página Tipo de actividad Nombre de la actividad Opcional? 8.1.4.7 Packet Tracer Situación de división en subredes Opcional 8.1.4.8 Práctica de laboratorio Diseño e implementación de un esquema de direccionamiento IPv4 dividido en subredes Recomendado 8.1.5.4 Demostración en video VLSM básica Recomendado 8.1.5.7 Demostración en video Ejemplo de VLSM Recomendado 8.1.5.8 Actividad interactiva 1 y 2 Práctica de VLSM Recomendado 8.2.1.4 Packet Tracer 8.2.1.5 Práctica de laboratorio 8.3.1.4 Packet Tracer Diseño e implementación de un esquema de asignación de direcciones VLSM Diseño e implementación de un esquema de asignación de direcciones VLSM Implementación de un esquema de asignación de direcciones IPv6 dividido en subredes Recomendado Opcional Opcional 8.4.1.1 Actividad de clase Puedes llamarme ahora? Opcional 8.4.1.2 Packet Tracer desafío de integración de habilidades Recomendado La contraseña que se utiliza en las actividades de Packet Tracer de este capítulo: PT_ccna5 5
Capítulo 8: Evaluación Los estudiantes deben completar el capítulo 8 "Evaluación" después de completar el capítulo 8. Los cuestionarios, las prácticas de laboratorio, los Packet Tracers y otras actividades se pueden utilizar para evaluar informalmente el progreso de los estudiantes. 6
Capítulo 8: Prácticas recomendadas Antes de enseñar el capítulo 8, el instructor debe: Completar el capítulo 8: "Evaluación". Los objetivos de este capítulo son: Explicar la forma en que la división en subredes segmenta una red para permitir una mejor comunicación. Explicar la forma en que se calculan las subredes IPv4 para un prefijo /24. Explicar la forma en que se calculan las subredes IPv4 para los prefijos /16 y /8. Implementar un esquema de asignación de direcciones IPv4 de acuerdo con un conjunto de requerimientos para la división en subredes. Explicar la forma en que se crea un esquema de asignación de direcciones flexible con una máscara de subred de longitud variable (VLSM). Implementar un esquema de asignación de direcciones VLSM. Explicar la forma en la que se implementa la asignación de direcciones IPv6 en una red comercial. 7
Capítulo 8: prácticas recomendadas (continuación) Asegúrese de que los estudiantes estén familiarizados con las notaciones binaria y hexadecimal antes de comenzar este capítulo. Indique a los estudiantes que se dirijan al juego binario que se encuentra en esta URL para probar sus aptitudes en la conversión de notación binaria a decimal https://learningnetwork.cisco.com/docs/doc-1803 Explique la importancia de diseñar, implementar y administrar un plan de asignación de direcciones IP eficaz de modo que las redes puedan funcionar de manera efectiva y eficiente. Explique la estructura jerárquica de una dirección IP mediante analogías (por ejemplo: la dirección postal y los números de teléfono). Señale que en IPv6 la división en subredes se realiza para crear un diseño de asignación de direcciones lógico y jerárquico, y no para conservar direcciones. Demuestre cómo calcular subredes y hosts con el atajo del Número mágico (consulte el vídeo 8.1.2.5). 8
Capítulo 8: Prácticas recomendadas (cont.) Aliente a los estudiantes para que busquen patrones y encuentren atajos para dividir en subredes. Proporcione los escenarios de práctica para que los estudiantes usen la fórmula 2^n (n = cantidad de bits prestados) para calcular subredes. Se necesita la fórmula 2^n-2 para calcular la cantidad de direcciones que se pueden utilizar. Recuerde a los estudiantes que la primera y la última dirección de cada subred no se pueden utilizar como direcciones de host. La primera es la ID de la red y la última es la de difusión correspondiente a la subred. Se pueden resolver problemas de práctica en el IP Addressing and Subnetting Workbook, by Robb Jones ( Cuadernillo de asignación de direcciones IP y división en subredes, de Robb Jones ) (las versiones para estudiantes e instructores se encuentran disponibles en formato PDF). Además de resolver problemas teóricos de la división en subredes, los estudiantes deben realizar las prácticas de laboratorio que requieren no solo diseñar y calcular esquemas de direccionamiento, sino también aplicar direcciones a los dispositivos presentes en una red. 9
Capítulo 8: prácticas recomendadas (continuación) Demuestre que se desperdician direcciones en la división en subredes tradicional por el uso de una máscara de subred para toda la red. Demuestre cómo conservar direcciones mediante VLSM. Use una máscara de subred de longitud variable (VLSM) para resolver el problema de direcciones desperdiciadas en las conexiones WAN. VLSM es sinónimo de subdividir una subred para crear subredes con diferentes cantidades de host. 10
Capítulo 8: Ayuda adicional Para obtener ayuda adicional sobre las estrategias de enseñanza, incluidos los planes de lección, las analogías para los conceptos difíciles y los temas de debate, visite la Comunidad CCNA en https://www.netacad.com/group/communities/community-home. Prácticas recomendadas de todo el mundo para enseñar CCNA routing y switching. https://www.netacad.com/group/communities/ccna Si tiene planes o recursos de lección que desee compartir, súbalos a la Comunidad CCNA, a fin de ayudar a otros instructores. Los estudiantes pueden inscribirse en Introducción a Packet Tracer (autodidacta). 11
Capítulo 8: División de redes IP en subredes CCNA routing y switching Introducción a redes v6.0
Capítulo 8: Secciones y objetivos 8.1 División de una red IPv4 en subredes Implementar un esquema de direccionamiento IPv4 para permitir una conectividad completa en una red de pequeña o mediana empresa. Explicar la forma en que la división en subredes segmenta una red para permitir una mejor comunicación. Explicar la forma en que se calculan las subredes IPv4 para un prefijo /24. Explicar la forma en que se calculan las subredes IPv4 para los prefijos /16 y /8. Implementar un esquema de asignación de direcciones IPv4 de acuerdo con un conjunto de requerimientos para la división en subredes. Explicar la forma en que se crea un esquema de asignación de direcciones flexible con una máscara de subred de longitud variable (VLSM). 8.2 Esquemas de asignación de direcciones Dado uconjunto de requisitos, implementar un esquema de direccionamiento VLSM para proporcionar conectividad a usuarios finales en una red pequeña o mediana. Implementar n un esquema de asignación de direcciones VLSM. 14
Capítulo 8: Secciones y objetivos (continuación) 8.3 Esquemas de direcciones Explicar las consideraciones de diseño para implementar IPv6 en una red comercial. Explicar la forma en la que se implementa la asignación de direcciones IPv6 en una red comercial. 15
8.1 División de una red IPv4 en subredes 16
Segmentación de la red Dominios de difusión Los dispositivos utilizan las difusiones en una LAN Ethernet para localizar lo siguiente: Otros dispositivos: protocolo de resolución de direcciones (ARP), que envía difusiones de capa 2 a una dirección IPv4 conocida en la red local para detectar la dirección MAC asociada. Servicios: protocolo de configuración dinámica de host (DHCP), que envía difusiones en la red local para localizar un servidor DHCP. Los switches propagan las difusiones por todas las interfaces, salvo por aquella en la cual se recibieron. 17
Segmentación de la red Problemas con los dominios de difusión grandes Los hosts pueden generar difusiones excesivas y afectar negativamente a la red. Operaciones de red lentas a causa de la cantidad significativa de tráfico que se puede generar. Operaciones de dispositivos lentas debido a que un dispositivo debe aceptar y procesar cada paquete de difusión. Solución: reducir el tamaño de la red para crear dominios de difusión más pequeños. Cada uno de estos espacios de red más pequeños se denomina subred. Un solo dominio de difusión Difusión en la LAN 1 contenida en la subred 1 Difusión en la LAN 2 contenida en la subred 1 18
Segmentación de la red Motivos para dividir en subredes Disminuye el tráfico de red general y mejora su desempeño. Le permite a un administrador implementar políticas de seguridad; por ejemplo, qué subredes están habilitadas para comunicarse entre sí y cuáles no lo están. Comunicación entre Redes División en subredes por ubicación División en redes por tipo de dispositivo 19
División de una red IPv4 Límites del octeto Las redes se subdividen en subredes con mayor facilidad en el límite del octeto de /8 /16 y /24. La longitud de prefijo y la máscara de subred son modos diferentes de identificar la porción de red de una dirección. Para crear subredes, se piden prestado bits de host para los bits de red. Cuantos más bits de host se tomen prestados, mayor será la cantidad de subredes que puedan definirse. 20
División de una red IPv4 División en subredes en el límite del octeto Red de división en subredes 10.x.0.0/16 Definición de hasta 256 subredes; cada subred es capaz de conectar 65 534 hosts. Los primeros dos octetos identifican la porción de red, mientras que los últimos dos octetos corresponden a las direcciones IP del host. 21
División de una red IPv4 División en subredes en el límite del octeto (continuación) División de la red 10.x.0/24 en subredes Definición de hasta 65 536 subredes; cada una es capaz de conectar 254 hosts. El límite /24 es muy popular en las subredes debido a la cantidad de hosts. 22
División de una red IPv4 División en subredes sin clase División de una red /24 en subredes Las subredes pueden tomar prestados bits de cualquier posición de bit de host para crear otras máscaras. 23
División de una red IPv4 Demostración en vídeo: La máscara de subred División en subredes en el sistema binario Operación AND Conversión de la dirección IP y de la máscara de subred en binario (alineación vertical como un problema de suma). AND lógico (1 más 1 = 1, todas las otras combinaciones = 0). El resultado es la dirección de red para la dirección IP original. División en subredes con clase Clase A /8 255.0.0.0 Clase B /16 255.255.0.0 Clase C /24 255.255.255.0 24
División de una red IPv4 Demostración en video: La máscara de subred (continuación) 25
División de una red IPv4 Demostración en video: División en subredes con el número mágico Técnica de número mágico utilizada para calcular subredes. El número mágico es simplemente el valor de posición del último uno en la máscara de subred. /25 11111111.11111111.11111111.10000000 número mágico = 128 /26 11111111.11111111.11111111.11000000 número mágico = 64 /27 11111111.11111111.11111111.11100000 número mágico = 32 26
División de una red IPv4 Demostración en vídeo: División en subredes con el número mágico (continuación) 27
División de una red IPv4 Demostración en vídeo: División en subredes con el número mágico (continuación) 28
División de una red IPv4 Ejemplo de división en subredes sin clase 29
División de una red IPv4 Creación de dos subredes Topología de división en subredes /25 30
División de una red IPv4 Demostración en vídeo: Creación de dos subredes del mismo tamaño (/25) Crear dos subredes de igual tamaño a partir de 192.168.1.0/24 Máscara de subred: 11111111.11111111.11111111.10000000 Número mágico = 128 192.168.1.0 /25 (desde 0) 192.168.1.128 /25 (agregar 128) 31
División de una red IPv4 Fórmulas de división en subredes Fórmula para calcular la cantidad de subredes División de una red /24 en subredes 32
División de una red IPv4 Fórmulas de división en subredes (continuación) Fórmula para calcular el número de hosts Cálculo de la cantidad de hosts 33
División de una red IPv4 Creación de cuatro subredes Topología de división en subredes /26 34
División de una red IPv4 Creación de cuatro subredes (continuación) Topología de división en subredes /26 35
División de una red IPv4 Creación de cuatro subredes (continuación) Topología de división en subredes /26 36
División de una red IPv4 Demostración en video: Creación de cuatro subredes del mismo tamaño (/26) Crear cuatro subredes de igual tamaño a partir de 192.168.1.0/24 Máscara de subred en valores binarios: 11111111.11111111.11111111.11000000 2^2 = 4 subredes Número mágico = 64 192.168.1.0 /26 192.168.1.64 /26 192.168.1.128 /26 192.168.1.192 /26 37
División de una red IPv4 Demostración en video: Creación de ocho subredes del mismo tamaño (/27) Crear ocho subredes de igual tamaño a partir de 192.168.1.0/24 Tomar prestados 3 bits: 11111111.11111111.11111111.11100000 Número mágico = 32 192.168.1.0 /27 (desde 0) 192.168.1.32 /27 (agregar 32 a la red anterior) 192.168.1.64 /27 (agregar 32) 192.168.1.96 /27 (agregar 32) 192.168.1.128 /27 (agregar 32) 192.168.1.160 /27 (agregar 32) 192.168.1.192 /27 (agregar 32) 192.168.1.224 /27 (agregar 32) 38
División en subredes con prefijos /16 y /8 Creación de subredes con un prefijo /16 39
División en subredes con prefijos /16 y /8 Creación de 100 subredes con un prefijo /16 40
División en subredes con prefijos /16 y /8 Cálculo de hosts 41
División en subredes con prefijos /16 y /8 Demostración en video: Creación de 100 subredes del mismo tamaño Una red empresarial requiere 100 subredes de igual tamaño a partir de 172.16.0.0/16. Máscara de subred nueva 11111111.11111111.11111110.00000000 2^7 = 128 subredes 2^9 = 512 hosts por subred Número mágico = 2 172.16.0.0 /23 172.16.2.0 /23 172.16.4.0 /23 172.16.6.0 /23 172.16.254.0 /23 42
División en subredes con prefijos /16 y /8 Creación de 1000 subredes con una red /8 43
División en subredes con prefijos /16 y /8 Creación de 1000 subredes con una red /8 (continuación) 44
División en subredes con prefijos /16 y /8 Demostración en video: División en subredes a través de varios octetos Nuevo desafío: Crear más de 300 subredes de igual tamaño de 20 000 hosts cada una a partir de 10.0.0.0/8 45
División en subredes para cumplir con los requisitos División en subredes basada en necesidad de hosts 46
División en subredes para cumplir con los requisitos División en subredes basada en necesidad de redes Dispositivos host utilizados por los empleados del Departamento de ingeniería en una red y de la Administración en otra red. 47
División en subredes para cumplir con los requisitos Ejemplo basado en requisitos de la red 48
División en subredes para cumplir con los requisitos Ejemplo basado en requisitos de la red (continuación) 49
División en subredes para cumplir con los requisitos Práctica de laboratorio: Cálculo de subredes IPv4 50
División en subredes para cumplir con los requisitos Packet Tracer: Situación de división en subredes 51
División en subredes para cumplir con los requisitos Práctica de laboratorio: Diseño e implementación de un esquema de direccionamiento IPv4 dividido en subredes 52
Beneficios de una máscara de subred de longitud variable Desperdicio de direcciones en la división en subredes tradicional 53
Beneficios de una máscara de subred de longitud variable Máscaras de subred de longitud variable (VLSM) Tradicional Subredes de distintos tamaños 54
Beneficios de una máscara de subred de longitud variable VLSM básica División básica en subredes 55
Beneficios de una máscara de subred de longitud variable Demostración en video: VLSM Básica VLSM básica Las subredes no deben tener igual tamaño, en la medida que los intervalos de direcciones no se superpongan. Cuando se crean subredes, es más fácil trabajar de mayor a menor. 56
Beneficios de una máscara de subred de longitud variable VLSM en la práctica 57
Beneficios de una máscara de subred de longitud variable Gráfico de VLSM 58
Beneficios de una máscara de subred de longitud variable Demostración en video: Ejemplo de VLSM Dada la red 172.16.0.0 /23, se crean las subredes: 1 red para 200 hosts - 256 1 red para 100 hosts - 128 1 red para 50 hosts - 64 1 red para 25 hosts - 32 1 red para 10 hosts - 16 4 redes punto a punto para 2 hosts cada una 4x4 = 16 /23 = 2^9 hosts = 512 256+128+64+32+16+16 = 512 hosts necesarios Intervalo de dirección 172.16.0.0 172.16.1.255 172.16.1.248 /30 (4) 172.16.1.252 /30 (4) 59
8.2 Esquemas de asignación de direcciones 60
Diseño estructurado Planificación de direcciones de red 61
Diseño estructurado Planificación del direccionamiento de la red Cada host dentro de una interconexión de redes debe tener una dirección exclusiva. Necesita una planificación y documentación adecuadas. Debe proporcionar y controlar el acceso a los servidores de hosts internos y externos. La dirección de capa 3 ESTÁTICA asignada a un servidor puede utilizarse para controlar el acceso a ese servidor. Supervisar la seguridad y el rendimiento de los hosts significa que se examina el tráfico de red para las direcciones IP de origen que generan o reciben paquetes excesivos. 62
Diseño estructurado Asignación de direcciones a dispositivos Dispositivos que necesitan direcciones: Clientes de usuarios finales Puede configurarse para que DHCP ahorre tiempo y evite errores manuales. Un cambio en el esquema de división en subredes requiere la reconfiguración del servidor DHCP. Los clientes IPv6 utilizan DHCPv6/SLAAC. Servidores Configurados con direcciones estáticas. Las direcciones privadas se traducen en direcciones públicas si son accesibles desde Internet. Dispositivos intermediarios Configurados con direcciones estáticas para la administración remota. Gateway Interfaz de router utilizada para salir de la red. 63
Diseño estructurado Packet Tracer: Diseño e implementación de un esquema de direccionamiento de VLSM 64
Diseño estructurado Práctica de laboratorio: Diseño e implementación de un esquema de direccionamiento de VLSM 65
8.3 Consideraciones de diseño para IPv6 66
División de una red IPv6 en subredes Dirección de unidifusión global IPv6 En la división en subredes IPv6, la conservación del espacio de direcciones no es un problema que considerar. Estructura La división en subredes IPv6 tiene que ver con la creación de una jerarquía de direccionamiento basada en la cantidad de subredes necesarias. La dirección link-local IPv6 nunca se divide en subredes. La dirección de unidifusión global IPv6 se puede dividir en subredes. La dirección de unidifusión global IPv6 consta, en general, de un prefijo de routing global /48, una ID de subred de 16 bits y una ID de interfaz de 64 bits. 67
División de una red IPv6 en subredes División en subredes mediante la ID de subred 68
División de una red IPv6 en subredes Asignación de subred IPv6 69
División de una red IPv6 en subredes Packet Tracer: Implementación de un esquema de direccionamiento IPv6 dividido en subredes 70
8.4 Resumen del capítulo 71
Conclusión: Packet Tracer: Desafío de integración de habilidades 72
Conclusión Capítulo 8: División de redes IP en subredes Implementar un esquema de direccionamiento IPv4 para permitir una conectividad completa en una red de pequeña o mediana empresa. Dado un conjunto de requisitos, implementar un esquema de direccionamiento VLSM para proporcionar conectividad a usuarios finales en una red pequeña o mediana. Explicar las consideraciones de diseño para implementar IPv6 en una red comercial. 73
Sección 8.1 8.3 Nuevos términos y comandos límite del octeto Máscara de subred de longitud variable (VLSM) 74