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Informe Práctica I - Packet Tracer Electiva III Diseño y Gestion de Redes (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia)
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INFORME PRÁCTICA I - PACKET TRACER
GABRIEL RICARDO AMAYA HUERTAS JUAN DIEGO MOLINA MUÑOZ
REDES DE DATOS
UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN TUNJA 2019
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GLOSARIO
3
OBJETIVOS
3
MARCO CONCEPTUAL
4
HUB
4
Switch
4
Acces Point
5
Packet Tracer
5
DATOS U OBSERVACIONES
5
Topología de Red de 6 computadores conectados mediante un HUB
5
Topología de Red de 6 computadores conectados mediante un HUB
9
Topología de Red de 6 computadores conectados mediante un Access Point
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CONCLUSIONES Y DISCUSIÓN
17
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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1. GLOSARIO A continuación se enlistan y describen los términos más relevantes de este documento. ●
ARP (Address Resolution Protocol): Permite encontrar la dirección hardware equivalente a una determinada dirección IP, actuando como traductor e intermediario.[1]
●
ICMP (Internet Control Message Protocol): es un protocolo que permite administrar información relacionada con errores de los equipos en red [2].
●
ARP Table: se utiliza para mantener una correlación entre cada dirección MAC y su dirección IP correspondiente [3].
●
Dirección MAC: es el identificador único asignado por el fabricante a una pieza de hardware de red (como una tarjeta inalámbrica o una tarjeta Ethernet). «MAC» significa Media Access Control, y cada código tiene la intención de ser único para un dispositivo en particular [4].
●
Dirección IP: se encarga de establecer las comunicaciones en la mayoría de nuestras redes. Para ello, asigna una dirección única e irrepetible a cada dispositivo que trata de comunicarse en Internet [5]. Máscara de subred - Una combinación de 32 bits usada para describir que la
●
porción de un direccionamiento refiere a la subred y que refiere la parte al host. ●
PDU : Las unidades de protocolo de datos, también llamadas PDU, se utilizan para el intercambio de datos entre unidades disparejas, dentro de una capa del modelo OSI [6].
●
Switch: es un dispositivo analógico que permite interconectar redes, sirve para compartir archivos permitiendo que un pc de la red habilite la compartición de archivo y el resto de ordenadores pueden acceder a dichos archivos a través de la red [7].
●
Hub: es un elemento de red que sirve para conectar varios equipos entre sí como por ejemplo PCs, un portátil, una tablets o incluso el televisor. En estos dispositivos todas las bocas están conectadas eléctricamente. Es decir, un dato que entre en uno de sus puertos se copiará directamente a todos los dispositivos conectados [8].
●
Access Point: es un dispositivo que interconecta dispositivos de comunicación inalámbrica para formar una red inalámbrica [9].
2. OBJETIVOS
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a. Conocer el funcionamiento del programa de simulación de redes, su entorno, simbología y elementos de Packet Tracer. b. Simular una topología de red y su configuración física y lógica con la ayuda del simulador. c. Identificar y analizar el tráfico de red y el contenido de los mensajes para cada topología. 3. MARCO CONCEPTUAL a. HUB Es un elemento de hardware que permite concentrar el tráfico de red que proviene de múltiples ordenadores y regenerar la señal, que cuenta con determinada cantidad de puertos. Su único objetivo es recuperar los datos binarios que ingresan a un puerto y enviarlos a los demás puertos. por ejemplo un paquete destinado a un determinado equipo de la red será enviada a todas las PC de la red. Esto reduce de manera considerable el ancho de banda y ocasiona problemas de escucha en la red. Al igual que un repetidor, el concentrador funciona en el nivel 1 del modelo OSI. Es por ello que a veces se lo denomina repetidor multipuertos. No es más que una toma múltiple RJ45.Existen dos tipos de repetidores, unos activos y otros pasivos, los activos están conectados a una fuente de energía, y esto permite que regeneran la señal y la envíen a los demás dispositivos, y los pasivos que solo envían la señal a los demás dispositivos, sin amplificar la señal. Debido a que este retransmite en broadcast, el uso de un HUB en la red, puede desencadenar en el pirateo de la red, ya que los datos están siendo enviados a todos los dispositivos, y aunque las tarjetas NIC están diseñadas para prevenir esto, está se pueden llegar a alterar si se tiene el debido conocimiento [10].
Tomada de: w ww.web20.co b. Switch se utilizan para conectar varios dispositivos a través de la misma red. Por ejemplo, un switch puede conectar sus computadoras, impresoras y servidores, creando una red de recursos compartidos. El switch actuaría de controlador, permitiendo a los diferentes dispositivos compartir información y comunicarse entre sí. Opera en la capa 2 del modelo OSI y reenvía los paquetes en base a la dirección MAC. La principal diferencia de los Hub y los Switch, es que la información enviada por el ordenador de origen va directamente al ordenador de destino sin replicarse en el resto de equipos que estén conectados.[11]
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Tomada de www.cisco.com c. Acces Point Un punto de acceso inalámbrico, es un dispositivo que interconecta dispositivos de comunicación inalámbrica para formar una red inalámbrica. Los dispositivos inalámbricos cliente, se autentica ante el access point mediante la WLAN, de este modo acceden a los recursos compartidos de la red. Su tecnología de comunicación es a base de ondas de radio capaces de traspasar obstáculos, sin embargo si existen varios access Point en lugares cercanos pueden generar bastante ruido unos a otros, perdiendo la señal y se reduciendo la cobertura.[12] d. Packet Tracer Packet Tracer es la herramienta de aprendizaje y simulación de redes interactiva para los instructores y alumnos de Cisco CCNA. Esta herramienta les permite a los usuarios crear topologías de red, configurar dispositivos, insertar paquetes y simular una red con mœltiples representaciones visuales. En este programa se crea la topología física de la red simplemente arrastrando los dispositivos a la pantalla. Luego clickando en ellos se puede ingresar a su configuración, Soporta los siguientes protocolos: HTTP, TCP/IP, Telnet, SSH, TFTP, DHCP y DNS, TCP/UDP, IPv4, IPv6, ICMPv4 e ICMPv6, RIP, EIGRP, OSPF Multiárea, enrutamiento estático y redistribución de rutas, Ethernet 802.3 y 802.11, HDLC, Frame Relay y PPP, ARP, CDP, STP, RSTP, 802.1q, VTP, DTP y PAgP, Polly Mkt [13].
4. DATOS U OBSERVACIONES a. Topología de Red de 6 computadores conectados mediante un HUB En la figura 1 se puede observar una red compuesta por 6 computadores conectados mediante un dispositivo HUB. Ha estos computadores se les asignó una dirección IP estática, de clase B, las direcciones IP asignadas empiezan desde 172.16.10.11 hasta 10.16.10.16, para asignar la dirección IP estática se configura en el apartado de configuración de cada equipo en la sección de FastEthernet0, también se tiene que configurar máscara de subnet, que para esta clase de direcciones es 255.255.0.0 figura 2.
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Figura 1: Topología de red Red de 6 Computadores, conectados mediante un HUB (author)
Figura 2: Configuración IP estática equipo “PC6” (author)
Posteriormente se realizó, un ping entre el equipo con IP “172.16.10.11” y “172.16.10.13” (figura 3), se puede evidenciar que se envían 4 paquetes de 32 bytes, de los cuales 3 son recibidos satisfactoriamente por el equipo, y solo 1 paquete se pierde.
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Figura 3: Prueba de de ping entre 2 equipos (author)
Posteriormente se realizó la simulación de enviar un paquete desde el “PC4” Hast el PC”7”, para esto el PC4 envía el paquete por su interfaz de fastEthernet al Hub (Figura 4 y 5), posteriormente, el Hub envía el paquete a todos los dispositivos conectados a este por los puertos de FastEthernet y solo el dispositivo que tiene la dirección IP de destino abre el paquete, y los demás lo desechan (figura 6), luego el equipo destinatario envía un paquete mediante ICMP de confirmación al Hub, y este lo envía a todos los dispositivos conectados, y el equipo de destino es el único que abre el paquete, confirmando que el paquete que ha enviado llegó correctamente a su destino (figura 7 y 8).
Figura 4 (autor)
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Figura 5 Envío del mensaje de PC4 a Hub (author)
Figura 6 envío de mensaje de Hub al PC6(author)
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Figura 7 recepción de confirmación (author)
Figura 8 Lista de eventos (author) b. Topología de Red de 6 computadores conectados mediante un HUB A continuación se muestra un diagrama con una topología de red tipo estrella utilizando un Switch y 6 ordenadores. El rango de direcciones utilizado está limitado a direcciones clase B comenzando por 172.16.0.11 hasta 172.16.0.16 asignadas de forma estática. El tipo de cable utilizado es directo ya que se van a conectar dispositivos que operan en diferente capa del modelo OSI.
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Topología de red con 6 ordenadores y un switch en Packet Tracer
Para probar la conectividad, se hace un ping desde el equipo con dirección IP 172.0.16.13 a al equipo con dirección IP 172.0.16.16 obteniendo el siguiente resultado:
ping 172.16.0.13 a 172.16.0.16
Similarmente se puede evidenciar la ejecución de este comando de forma gráfica mediante la herramienta de simulación que proporciona Packet Tracer. La lista de eventos muestra la siguiente información:
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1. En esta figura se puede evidenciar que PC1 crea un mensaje de solicitud de eco ICMP y lo envía a través de su interfaz FastEthernet0 al switch con un TTL específico. Se busca en la tabla ARP la dirección de la IP del siguiente salto y, si se encuentra se agrega su correspondiente dirección MAC a la trama.
2. En seguida, dicha trama es recepcionada por el switch a través de su interfaz FastEthernet0/3, se abre y se encuentra que la dirección MAC del emisor se encuentra en la tabla de direcciones MAC del switch, si la encuentra, ahora revisa la dirección MAC del destinatario. Una vez hecho esto, el switch envía el paquete a través de la interfaz con la que está conectada con el equipo receptor, es decir, a través de la FastEthernet0/1.
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3. El receptor luego recibe el paquete a través de la interfaz FastEthernet0, lo desencapsula y revisa que si la dirección IP del destinatario coincide con su IP. Si es así, ejecuta el proceso ICMP, el cual, es un mensaje de solicitud de eco. El proceso responde a la solicitud de eco con un mensaje de tipo 0 (propio de Echo Request). Enseguida se ejecuta el mismo proceso que en 1) pero con destino al emisor.
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4. Se ejecuta el mismo proceso de 2) una vez que el paquete el recibido por el switch que ahora tiene como destino el emisor.
5. El emisor recibe a través de su interfaz el paquete que es enviado por el receptor, se chequea la dirección IP de destino y se abre el paquete y se finaliza el proceso de ping.
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c. Topología de Red de 6 computadores conectados mediante un Access Point En principio, se escoge un AP que opere sobre frecuencia 2.4GHz para que sea compatible con los ordenadores que se van a conectar. A estos equipos se les modifica su interfaz LAN por una Wi-Fi y se les asigna direcciones IP de forma estática tal como en los literales a) y b).
Enseguida, para comprobar la conectividad entre los ordenadores, se realiza un ping a través de la consola del ordenador con IP 172.16.10.11 a la 172.16.10.16 obteniendo el siguiente resultado.
Posteriormente se realizó una simulación del envío de un paquete PDU, del PC0 al PC5, como se observa en la siguiente figura.
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Para esto el equipo llamado PC0 envía un paquete ICMP al access point, este lo recibe por la interfaz inalámbrica y almacena la trama para poder enviarla.
Posteriormente el acceso point envía el paquete y es recibido por todos los dispositivos de la Red, y cada dispositivo examina la dirección IP del dirección de destino del paquete y si esta coincide con la dirección IP del equipo este abre el paquete.
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Posteriormente el dispositivo desencapsula la trama, y la envía al acces point.
Posteriormente el acces point envía el paquete ICMP de confirmación, y todos los equipos conectados en la red recibe el paquete, y si su dirección IP coincide con la dirección ip de destino dentro del paquete, este equipo desencapsula el paquete, para este caso el dispositivo PC0, es el que desencapsula el paquete, y obtiene la confirmación que el paquete que envió al equipo PC5 se ha recibido correctamente.
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5. CONCLUSIONES Y DISCUSIÓN Una vez desarrollada la presente práctica, se puede concluir lo siguiente. ●
Tanto hubs como switches cumplen la función como dispositivos de interconexión alámbrica, sin embargo, el switch tiene mejor desempeño al funcionar con un método de transmisión unicast, a diferencia de un hub que lo hace con multicast, por lo que se reduce el tráfico de red.
●
De acuerdo con las simulaciones, los hubs y los Access Point funcionan de la misma manera, sin embargo este último ha tenido mayor acogida en la construcción de redes la facilidad de movilidad que ofrece a los dispositivos que se conectan a este.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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[1]
ARP. (2019). Retrieved from https://sistemas.com/arp.php
[2]
El protocolo ICMP. Retrieved from https://es.ccm.net/contents/265-el-protocolo-icmp
[3] Breamer, K., & Zydyk, M. (2005). What is Address Resolution Protocol (ARP)? Definition from WhatIs.com. Retrieved from https://searchnetworking.techtarget.com/definition/Address-Resolution-Protocol-ARP [4] ¿Qué es una dirección MAC?. Retrieved from https://help.gnome.org/users/gnome-help/stable/net-macaddress.html.es [5] Sánchez, Á. (2018). ¿Qué es una dirección IP? ¿Cómo saber mi IP? ¿Pública o privada?. Retrieved from https://raiolanetworks.es/blog/que-es-una-direccion-ip/ [6] Unidad de datos de protocolo. Retrieved from https://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_datos_de_protocolo [7] Que es un Switch y Para que Sirve - Zinko Colombia. Retrieved from https://zinkocolombia.com/sitio/blog/que-es-un-switch/ [8] Sánchez, Á. (2016). ¿Qué es un HUB?. Retrieved from https://www.aboutespanol.com/que-es-un-hub-841386 [9] Access point (Punto de acceso). Retrieved from https://todo-redes.com/equipos-de-redes/access-point-punto-de-acceso [10]
Hub - EcuRed. (2019). Retrieved from https://www.ecured.cu/Hub
[11] CISCO. (2012). Lo que usted necesita saber sobre routers y switches.Conceptos generales. [Ebook] (p. 3). Retrieved from https://www.cisco.com/c/dam/global/es_mx/assets/ofertas/desconectadosanonimos/routing/ pdfs/brochure_redes.pdf [12] acceso), A. (2019). Access point (Punto de acceso). https://todo-redes.com/equipos-de-redes/access-point-punto-de-acceso
Retrieved
from
[13] Lopez Pio, A., & Cortez Duarte, N. (2018). Practica 1 REDES DE COMPUTADORAS. Retrieved from https://www.academia.edu/13968714/Tutorial_Cisco_Packet_Tracer
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