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Materiales del Instructor

Capítulo 8: División de redes IP en subredes

CCNA routing y switching

Introducción a redes v6.0

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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.

Materiales del instructor: Guía de planificación del capítulo 8



Guía de planificación de Introduction to Networks 6.0 (Introducción a las redes 6.0)


¿Qué actividades se relacionan con este capítulo?

Capítulo 8: Actividades

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


¿Qué actividades se relacionan con este capítulo?

Capítulo 8: Actividades (cont.)

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 Diseño e implementación de un esquema de asignación de direcciones VLSM Recomendado

8.2.1.5 Práctica de laboratorio Diseño e implementación de un esquema de asignación de direcciones VLSM Opcional

8.3.1.4 Packet Tracer Implementación de un esquema de asignación de direcciones IPv6 dividido en subredes 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


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.

Capítulo 8: Evaluación


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.

Capítulo 8: Prácticas recomendadas


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).

Capítulo 8: prácticas recomendadas (continuación)

https://communities.cisco.com/docs/DOC-1803


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.

Capítulo 8: Prácticas recomendadas (cont.)


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.

Capítulo 8: prácticas recomendadas (continuación)


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).

Capítulo 8: Ayuda adicional

https://www.netacad.com/group/communities/community-home

https://www.netacad.com/group/communities/ccna-blog


CCNA routing y switching

Introducción a redes v6.0


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.

Capítulo 8: Secciones y objetivos


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.

Capítulo 8: Secciones y objetivos (continuación)


8.1 División de una red IPv4 en subredes


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.

Segmentación de la red

Dominios de difusión


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.


Problemas con los dominios de difusión grandes

Difusión en la LAN 1

contenida en la subred 1

Difusión en la LAN 2

contenida en la subred 1

Un solo dominio de

difusión


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.


Motivos para dividir en subredes

División en subredes por ubicación

Comunicación entre Redes

División en redes por tipo de dispositivo


División de una red IPv4

Límites del octeto

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.

Las redes se subdividen

en subredes con mayor facilidad en el límite del octeto de /8

/16 y /24.



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.



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.



División en subredes sin clase

Las subredes pueden tomar prestados bits de cualquier posición de bit de host para crear otras máscaras.

División de una red /24 en subredes



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



Demostración en video: La máscara de subred (continuación)


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


División de una red IPv4 Demostración en vídeo: División en subredes con el número mágico (continuación)



Ejemplo de división en subredes sin clase



Creación de dos subredes Topología de división en subredes /25


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)


Fórmula para calcular la cantidad de subredes


Fórmulas de división en subredes

División de una red /24 en subredes


Fórmula para calcular el número de hosts


Fórmulas de división en subredes (continuación)

Cálculo de la cantidad de hosts



Creación de cuatro subredes Topología de división en subredes /26



Creación de cuatro subredes (continuación) Topología de división en subredes /26


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


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)


División en subredes con prefijos /16 y /8

Creación de subredes con un prefijo /16



Creación de 100 subredes con un prefijo /16



Cálculo de hosts


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

División en subredes con prefijos /16 y /8 Demostración en video: Creación de 100 subredes del mismo tamaño



Creación de 1000 subredes con una red /8



Creación de 1000 subredes con una red /8 (continuación)


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


División en subredes para cumplir con los requisitos

División en subredes basada en necesidad de hosts



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.


División en subredes para cumplir con los requisitos Ejemplo basado en requisitos de la red



Ejemplo basado en requisitos de la red (continuación)



Práctica de laboratorio: Cálculo de subredes IPv4



Packet Tracer: Situación de división en subredes


División en subredes para cumplir con los requisitos Práctica de laboratorio: Diseño e implementación de un esquema de direccionamiento IPv4 dividido en subredes


Beneficios de una máscara de subred de longitud variable

Desperdicio de direcciones en la división en subredes tradicional



Máscaras de subred de longitud variable (VLSM) Tradicional Subredes de distintos tamaños



VLSM básica División básica en subredes



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.



VLSM en la práctica


Beneficios de una máscara de subred de longitud variable Gráfico de VLSM



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)


8.2 Esquemas de asignación de direcciones


Diseño estructurado

Planificación de direcciones de red



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.


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.


Asignación de direcciones a dispositivos


Diseño estructurado Packet Tracer: Diseño e implementación de un esquema de direccionamiento de VLSM


Diseño estructurado Práctica de laboratorio: Diseño e implementación de un esquema de direccionamiento de VLSM


8.3 Consideraciones de diseño para IPv6


División de una red IPv6 en subredes

Dirección de unidifusión global IPv6

Estructura En la división en subredes IPv6, la

conservación del espacio de direcciones no es un problema que considerar.

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.



División en subredes mediante la ID de subred



Asignación de subred IPv6


División de una red IPv6 en subredes Packet Tracer: Implementación de un esquema de direccionamiento IPv6 dividido en subredes


8.4 Resumen del capítulo


Conclusión:

Packet Tracer: Desafío de integración de habilidades


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.

Conclusión



Sección 8.1– 8.3

Nuevos términos y comandos • límite del octeto • Máscara de subred de longitud

variable (VLSM)

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