Objetivos de la investigación � 3°B
Alumnas:
ADRIANA JANET JIMENEZ GOMEZ
YURENI VAZQUEZ GOMEZ
HADE IVETTE MANZO MANCERA
JUAN CARLOS GOMEZ LOPEZ
JESUS ANAHI VAZQUEZ ELERIA
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ESTRUCTURA
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Objetivo General:
-Único y abstracto (atendiendo al propósito de la investigación)
Objetivo Específico:
-Seleccionando lo más importante de forma ordenada, lo más lógico posible.
egr
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¿Que es?
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Los objetivos de investigación son metas específicas y claras que se buscan alcanzar mediante la realización de un estudio.
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Estructura de los objetivos
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00
Quien
Que
Como
Cuando
Donde
PARTES CLAVES
Antes de profundizar en los dispositivos es importante tener presente cómo los usuarios accedemos a la red . Lo hacemos a través de las NIC, las cuales se encuentran ubicadas en nuestros PC y nos facilitan conectarnos a la red local.
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Características
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• La tecnología que manejan estos adaptadores es Ethernet, por lo cual vemos un puerto para conectar la NIC RJ45.
• Las NIC operan en las capas física y enlace de datos del modelo OSI.
• Las tarjetas de red necesitan un controlador o driver para que funcionen con el sistema operativo de la PC.
• Las NIC pueden encontrarse para conexiones inalámbricas . Estos adaptadores en la actualidad trabajan en las tecnologías como bluetooth y wifi.
Hubs o concentradores
Son elementos de red Ethernet que permiten conectar varios hosts en una red punto a punto
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Puente o bridge.
Este dispositivo cuenta con conectores de diferentes tecnologías, lo cual le permite establecer comunicación con redes distintas.
Características:
• Tiene semejanza con una estación corriente en la capa de enlace de datos del modelo OSI .
• Si realizamos una analogía con los hubs, los puentes solo permiten el tráfico de un host A instalado en la subred A hacia un host ubicado en la subred B, pero que esté destinado hacia esa subred B . Esta particularidad del puente se conoce como filtro . Esta característica se procesa debido al conocimiento de las dos subredes, dado que ambas están conectadas al puente . En caso de que el puente no identifique al destinatario inundará los demás puertos, ignorando el que le dio el mensaje.
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Conmutadores o switches
Los switches son dispositivos llamados switches LAN . Estos proporcionan conexiones a varios segmentos en una red de área local de manera física a redes más complejas.
Características
• Presentan en su configuración un número de puertos determinados (4, 8, 24, etc .) .
• Se desempeñan en la capa de enlace de datos del modelo OSI .
• Con los conmutadores se tiene un mayor rendimiento de la red, debido a que se entra en detalle a mirar cuál es el mensaje de origen y hacia dónde va dirigido . En contexto, se reducen las colisiones .
• Unos de los switches que están a la vanguardia es el Cisco Catalyst WSC2960X-24PSQ-L (Cool) . En la figura podrán apreciar este conmutador.
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Encaminador o router
Ahora analicemos el encaminador o router, el dispositivo de interconexión con mayor grado de relevancia en las redes informáticas . Este dispositivo es capaz de interconectar redes ubicadas en el mismo nivel o en niveles diferentes . Ejemplo: puede conectar redes que se encuentren en la misma capa de red del modelo OSI o conectar redes que se encuentren en la capa de enlace de datos con la capa de red . Así, el router se desenvuelve en la capa de red del modelo OSI.
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Características • Como el router se maneja en la capa de red del modelo OSI, su función principal es encaminar los paquetes que llegan dirigidos a él hacia el destino correspondiente, siempre con la facultad de distinguir la ruta adecuada o el mejor camino . Este proceso en redes informáticas se conoce como routing. • Los routers trabajan de la mano con los protocolos de la capa de red del modelo OSI IPv4-IPv6 . • Los routers son optimizadores de recursos, debido a que facilitan la comunicación de cualquier host con otro host a nivel global, regulando el tráfico de información . • La complejidad de los procesos que realiza como, por ejemplo, decidir cuál es la mejor ruta, enviar mensajes, informar cambios en la red, etc ., permite que el router tenga un comportamiento como el de un computador . Por esto, dentro del router podemos encontrar elementos como:
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- Unidad central de proceso (CPU): su función principal es ejecutar las instrucciones del sistema operativo (SO), como la inicialización . Además, tiene funciones de enrutamiento y conmutación .
- Memoria ROM (read only memory): consiste en un firmware incorporado en un circuito integrado en los enrutadores, con la propiedad de que al apagar este dispositivo no se pierde el contenido en los routers . La memoria ROM permite almacenar instrucciones de arranque, software de diagnóstico básico e IOS limitado.
Puntos de acceso inalámbrico
Hoy en día, la mayoría de las empresas adoptan tecnologías que garanticen buena comunicación, buen rendimiento y que estén al alcance de sus bolsillos . Por estas razones, encontramos dispositivos como los puntos de acceso inalámbrico.
Características
• Tienen un radio de operaciones para su funcionamiento, debido a que no tienen estipulados cables en sus conexiones de red.
• Dan practicidad a la hora de que los usuarios dentro de la red accedan a dicha red de manera inalámbrica sin perturbaciones .
• Dependiendo del radio al cual se van a someter los puntos de acceso, se hace necesario saber la potencia para que el rendimiento sea el adecuado . La conexión entre varios puntos de acceso se logra a través de
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por ejemplo, dentro de una biblioteca? Las antenas de tecnología móvil se comunican entre sí por enlaces concatenados de microondas o mediante cables . Ahora, los puntos de acceso en una red informática dentro de una biblioteca se interconectan con medios guiados RJ45 . En la figura veremos un punto de acceso UniFi AP-Outdoor+ (UAP-Outdoor+) que ofrece wifi con una tecnología MIMO 802 .11n para un rendimiento superior en las bandas de 2,4 o 5 GHz y alcanza hasta 600 pies .
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Dispositivos multipropósito
Hoy, en el mercado podemos encontrar dispositivos multipropósitos, esto se evidencia en el sector hogar, en donde el usuario prefiere tener dispositivos multipropósito con cada una de las funciones que realizan un switch, un punto de acceso inalámbrico y un router . En la siguiente figura se puede visualizar el “Linksys WAP300N” . En el link pueden apreciar que es un dispositivo multipropósito que cuenta con cuatro modos de uso en su forma de operar: el primero es modo punto de acceso (por defecto), después nos encontramos con el modo wireless media connector (conector de medios inalámbricos), seguido a este nos encontramos con el modo wireless range extender (amplificador de rango inalámbrico) y, por último, opera en el modo wireless bridge (puente inalámbrico)
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Factores de forma del switch
Uno de los temas que determinan un buen diseño y una posterior configuración de redes informáticas es la correcta elección de los elementos o dispositivos . En este apartado nos enfocaremos en los factores de forma del switch.
• Switches de configuración fija: estos se basan en la configuración y las características que vienen preestablecidas por parte del fabricante, con lo cual podemos determinar que no se permite implementar cambios . Ejemplo: al tener en nuestra red un switch que contempla N números de puertos es imposible agregar más puertos a nuestro switch . Ejemplo de un switch de configuración fija es el EX2200 de Juniper . En la siguiente figura se puede apreciar y en el link se encuentra la descripción
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Switches de configuración modular:
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pueden llegar a tener más de 1000 puertos en su fisionomía, dado que en su chasis pueden presentar módulos para la inserción de nuevas tarjetas con un determinado número de puertos . Estos switches los utilizan las grandes compañías y los ISP . Debido a estas configuraciones podemos decir que estos conmutadores modulares se pueden amoldar a las necesidades futuras de las diferentes redes informáticas dentro de las organizaciones . En las empresas donde el número de clientes crece considerablemente en el tiempo esta característica se conoce como escalabilidad . Un ejemplo de un switch de configuración modular es el Conmutador HPE FlexFabric Serie 12900 . En la siguiente figura se puede apreciar y en el link se encuentra la descripción,
• Switches de configuración apilable:
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poseen un cable en la parte trasera que se denomina backplane, el cual tiene la característica de interconectar varios switches . De esta manera, facilita la obtención de un número mayor de puertos al unir los diferentes switches, lo cual es determinante al momento de ahorrar recursos dentro de las organizaciones, permite un manejo práctico en cuanto al rendimiento (ancho de banda) y posibilita la escalabilidad . Un ejemplo de un switch de configuración apilable es el ERS 5000 . En la siguiente figura se puede apreciar y en el link se encuentra la descripción
¿Qué son las redes conmutadas?
Se basaba en topologías bus, las cuales advierten muchos inconvenientes al momento de implementarlas . Ejemplos de estos inconvenientes son:
• Después de 500 m es necesario utilizar repetidores, debido a que la señal se debilita . A esto se le suman los factores atmosféricos .
• La implementación de los recursos es elevada .
• Al momento de presentarse una caída de uno de los hosts se interrumpe la comunicación en toda la red .
• Se debe compartir el ancho de banda (10 Mbps), por lo cual se producen muchas colisiones y retardos en la red
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Características de las LAN conmutadas
• Los dispositivos de las LAN conmutadas deben tener la propiedad de convivir con tecnologías existentes y, además, de acoplarse a los cambios que se presentan a diario en la tecnología (por ejemplo, VOIP) . Para entrar en contexto, la telefonía análoga debe ser aceptada y propiciada en las redes conmutadas.
• Se maneja calidad del servicio (QoS) .
• Al manejar cantidades de información, es importante garantizar que dicha información sea protegida . Esto implica tener un alto grado de seguridad en las redes LAN dentro de las organizaciones .
• Las redes conmutadas tienen como principio converger tecnológicamente . Esto va de la mano con lo que se conoce hoy en día como redes convergentes.
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Redes convergentes
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La mejor manera de interpretar las redes convergentes es comprender la necesidad que tienen los diferentes organismos de llevar cada uno de los servicios, como voz, datos y video, por un solo medio.
Características
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• Las redes convergentes implementan en su configuración y diseño una única red física indispensable para garantizar eficacia al momento de administrar las redes informáticas .
• La implementación del protocolo IP dentro de cada uno de los servicios que se prestan en las redes: voz, datos y video, idealizando una red donde el tráfico y el transporte confluyen sobre una red que converge.
• En las organizaciones podemos encontrar tecnologías que permiten un manejo práctico de las llamadas .
• A través de las redes convergentes podemos implementar la mensajería, mediante voz o datos, incluyendo multimedia .
• Con el advenimiento de los smartphones podemos establecer una comunicación en tiempo real a cualquier hora del día y en cualquier lugar del planeta
¿Qué es Cisco Borderless Network?
Imaginemos el siguiente escenario: una
red Campus que establece comunicación
con sus dos sucursales dentro de la ciudad
de Barranquilla .
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Modelo jerárquico de las redes convergentes
EJE 2�Analicemos la situación�
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Importancia del enrutamiento
El enrutamiento es un proceso que facilita a elementos o dispositivos de interconexión disponer de la mejor ruta en la emisión y recepción de los mensajes.
¿Cómo operan los routers?
Sabemos que el router es un dispositivo capaz de interconectar redes ubicadas en el mismo nivel o en uno diferente.
el router se desenvuelve en la capa de red del modelo OSI y en las capas por debajo de esta .
• Los routers trabajan de la mano con los protocolos de la capa de red del modelo OSI IPv4 (algunos aceptan IPv6) .
• Los routers son optimizadores de recursos, debido a que facilitan la comunicación de cualquier host con otro host a nivel global, regulando el tráfico de información .
• Los routers informan constantemente a sus vecinos sobre los cambios que se están presentando dentro de la red .
• Un encaminador se encarga de establecer una especie de filtro, ya que analiza la información y toma decisiones acerca del tráfico no deseable, garantizando cierto grado de seguridad a los usuarios dentro de la red.
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La elección de la mejor ruta por parte del router.
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Enrutamiento estático Se considera una ruta estática aquella creada manualmente por el administrador de red . Al no tener vínculos con los protocolos, las rutas estáticas no reciben actualizaciones, lo cual indica que el administrador debe reconfigurar estas rutas nuevamente e incluir los cambios en la topología .
Enrutamiento entre VLAN
En este apartado definiremos la importancia del enrutamiento entre VLAN y cómo se da el intercambio de información entre las VLAN, tema fundamental a la hora de diseñar e implementar redes informáticas . Para poder establecer el enrutamiento entre VLAN que se encuentran en segmentos de red diferentes es necesario implementar un router o un switch de capa 3
EJE 3�Pongamos en práctica
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Protocolo de enrutamiento dinámico OSPF
Introducción al OSPF
En el eje 2 abordaremos temas básicos sobre el OSPF . En este eje nos enfocaremos en la importancia que tiene este protocolo para las redes informáticas que se implementan en las organizaciones . Se dará una doctrina práctica y real sobre cómo configurar este protocolo e interpretar cada uno de sus comandos.
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OSPFv3
OSPFv3 tiene su origen en la aparición del protocolo IPv6, RFC 2740 . Esta es la gran diferencia respecto a las demás versiones de OSPF.
Características
• Para establecer la configuración de OSPF dentro del router se debe partir del siguiente parámetro: en el modo de configuración global ipv6 unicast-routing.
• Al igual que OSPFv2, OSPFv3 utiliza el parámetro SPF, con el objetivo de identificar las rutas adecuadas . Además de esta semejanza, tiene otras como: la métrica (costo), se maneja el concepto de áreas dentro de las redes, los tipos de paquetes.
OSPF son Hello, DBD, LSR, LSAck y LSU, se manejan las adyacencias entre routers vecinos y funciona igual para la elección del DR y BDR .
• La dirección en OSPF correspondiente a multidifusión es FF02::6 .
• OSPFv3 da a conocer sus redes con el comando de interfaz: “ipv6 ospf id-proceso area id-área”.
• Las direcciones IPv6 apropiadas para que un enrutador logre comunicarse desde su origen hasta el destino sin ir más lejos o que pueda relacionarse con otros elementos son las direcciones link-local (enlace-local)
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• Verificación DHCPv6 con estado
Para verificar que la configuración de DHCPv6 con estado esté configurada de la mejor manera se utilizan los siguientes comandos:
- Router# show ipv6 dhcp pool: visualiza el nombre del pool de DHCPv6 con estado y sus características.
- Router# show ipv6 dhcp binding: detalla la relación que se forma entre las direcciones link-local y la asignada por el servidor.
- Router# show ipv6 interface g0/0: visualiza la dirección IPv6 de unidifusión global en el enrutador del cliente.
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EJE 4�Propongamos
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Listas de control de acceso
Funcionamiento
Las ACL son listas que brindan una instrucción precisa de los paquetes que se van a permitir o denegar dentro de las interfaces del enrutador . Estos parámetros tienen unas premisas para operar: fuente y destino del mensaje, tipo de tráfico o protocolo y número de puerto asociado TCP/UDP . Una vez creada una ACL, se puede vigilar y administrar el tipo de tráfico que circula por las redes . Esto lo implementa el router mediante los diferentes protocolos, como IP e IPX (intercambio de paquetes entre las redes) .
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Para lograr un funcionamiento eficaz de la red informática, los administradores deben identificar qué tipo de tráfico puede fluir dentro la red y qué tipo se debe restringir . Con los enrutadores, el administrador puede lograr un filtrado básico de la información que facilita la World Wide Web (www), que es la red mundial de ordenadores . Esto es posible gracias a las listas de control de acceso (ACL).
Empleabilidad de las ACL
• Permiten realizar una selección en el tráfico que se maneja en las redes informáticas, garantizando un mejor rendimiento de la red.
• Brindan un nivel básico de seguridad a las redes informáticas dentro de las empresas . Esta seguridad se manifiesta en el acceso que se brinda en la red.
• Permiten administrar la clase de información, con el fin de limitar la cantidad de
paquetes que se propaga en las redes.
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Earth is the third planet from the Sun
Opportunities
Despite being red, Mars is actually a cold place
Weaknesses
Mercury is the smallest planet in the Solar System
Threats
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S
W
O
T
Jupiter is the biggest planet in the Solar System
Strengths
Las ACL se configuran de dos maneras, según el tráfico que maneje el diseñador dentro�de la red:
se caracterizan porque los paquetes que llegan al router tienen un proceso antes de alcanzar la interfaz de salida del enrutador . Esto ahorra recursos a la red . Si el paquete no coincide en la tabla de enrutamiento, se descarta.
ACL de salida:
se caracterizan porque los paquetes que llegan se encaminan a la interfaz de salida, lo cual precisa un análisis a través de la ACL de salida . Se suelen implementar cuando se presenta un único filtro a los paquetes que tienen su origen en múltiples interfaces de entrada, antes de alcanzar la misma interfaz de salida.
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ACL de entrada:
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Un parámetro fundamental dentro de las ACL estándar es habilitar las ACE dentro de las interfaces del enrutador . Para configurar este parámetro partiremos del ejemplo “b” . El comando habilita la sentencia como filtro de salida sobre la interfaz . Esta configuración se implementa en la siguiente gráfica .
Verificación de las ACL Mediante el comando show access-lists se puede comprobar si las ACL están bien configuradas . En la siguiente figura se aprecian las sentencias ACE.
Términos asociados a NAT
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Dirección interna:
se traduce por medio de NAT en los dispositivos.
Dirección externa:
asociada al dispositivo receptor.
Dirección local:
segmentos de red a nivel interno de la red.
Dirección global:
asociada en el segmento externo de la red.
NAT se compone de varios tipos de direcciones: dirección local interna, dirección global interna, dirección local externa y dirección global externa . A continuación, encontraremos una descripción de las direcciones:
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NAT realiza sus funciones de dos maneras:
• Estática: se distingue porque en su configuración asigna direcciones IP mediante
las direcciones globales y locales .
• Dinámica: se distingue porque en su configuración se coloca una dirección IP no
registrada a otra dirección IP que sí lo está del grupo de direcciones IP que posee
un registro.
Configuración
• NAT estática: en el modo de configuración global del router se implementan los
siguientes comandos:
R1(config)# ip nat inside source static ip-local ip-global. Con esta configuración se
establece una conversión de manera estática entre una dirección IP local interna y una
dirección IP global interna .
R1(config)# interface g0/0 (se designa la interfaz interna)
R1(config-if)# ip nat inside
Después se designa la interfaz externa del enrutador mediante el comando:
R1(config)# interface g0/1
R1(config)# ip nat outside
• NAT dinámica (de carácter temporal): en el modo de configuración global del
router se implementan los siguientes comandos:
- R1(config)# ip nat pool name ip-inicial ip-final {mascara-red / longitud-prefijo}:
se define el grupo de direcciones que se va a implementar .
- R1(config)# access-list lista_acceso permit wildcard: se implementa una ACL
para tener presente a cuáles hosts se les va a permitir o denegar el tráfico .
- R1(config)# ip nat inside source list lista de acceso pool nombre: permite establecer la NAT dinámica partiendo de la dirección IP de origen .
- R1(config-if)# ip nat inside: permite establecer la interfaz interna .
- R1(config-if)# ip nat outside: permite establecer la interfaz externa
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Verificación NAT
Para verificar que la configuración de NAT está de la mejor manera se utilizan los
siguientes comandos:
- R1# show ip nat translations: determina las conversiones activas .
- R1# show ip nat statistics: determina las estadísticas de conversión
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Protocolo DHCP
Este protocolo de configuración dinámica de host se encuentra descrito en RFC 2131 . Para entrar en contexto, DHCP es un protocolo que permite asignar direcciones dentro de las organizaciones a los terminales que se puedan encontrar dentro de la red (PC, impresora, tabletas, etc .) de manera dinámica, haciendo más fácil la administración de la red . Al implementar un servidor DHCP en dichas organizaciones se permite que la administración de las direcciones IP y su asignación sea por medio de un único servidor . Debido a esta propiedad, el protocolo DHCP brinda eficiencia.
DHCPv4
El protocolo DCHPv4 proporciona direcciones IPv4 e información a la red de manera dinámica, debido a que los usuarios de PC de escritorio abarcan gran cantidad de la red . DHCPv4 es un aliado a la hora de la administración por parte de los encargados de la red, permitiendo un ahorro en los tiempos de gestión.
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En DHCPv4 se pueden encontrar diversas maneras para realizar el proceso de asignación de direcciones, las cuales permiten flexibilidad en el proceso:
• Asignación manual: se da de manera manual por el administrador de la red al usuario designado (cliente) .
• Asignación automática: DHCP permite asignación automática de información de direccionamiento (dirección IP-máscara de subred-gateway) . Para la configuración del servidor DHCP es necesario un bloque de direcciones (conjunto de direcciones) para la asignación a los clientes DHCP en una red.
• Asignación dinámica: este proceso consta del arrendamiento por parte de DHCPv4 enfocado a una dirección IPv4 de un grupo de direcciones en un tiempo definido por el servidor o cuando el cliente decida prescindir del servicio . Este método es el que tiene mayor grado de aceptación en la actualidad y es el que se manejará en esta asignatura . El encargado de la red tiene a cargo configurar los servidores DHCPv4 . Mediante este proceso se establecen los tiempos en los que se va arrendar el servicio . Al vencer el servicio, el cliente solicita una nueva dirección; muchas veces se le asocia la misma dirección IPv4.
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Verificación del servidor DHCPv4
Para verificar que la configuración del servidor DHCPv4 está de la mejor manera se utilizan los siguientes comandos:
- R1# show running-config l section dhcp: permite visualizar los parámetros asociados a DHCPv4 .
- R1# show ip dhcp binding: permite detallar las relaciones entre la dirección IPv4 y la dirección MAC otorgadas por DHCPv4 .
- R1# show ip dhcp server statistics: permite visualizar los mensajes de envío/recepción del router y llevar la contabilidad de los mensajes que se enviaron y se recibieron.
Configuración del cliente DHCPv4
En las organizaciones pequeñas y oficinas domésticas (SOHO) es necesario configurar clientes DHCPv4, esto se asocia de manera inteligente con el ISP . La configuración del cliente se debe implementar sobre la interfaz Ethernet del enrutador, la cual brinda acceso a un módem . El comando que permite esta configuración es:
Router(config)# interface ethernet 0
Router(config-if)# ip address dhcp
Router(config-if)# no shutdown
Router(config-if)# end
Verificación del cliente DHCPv4
Para verificar que la configuración de cliente DHCPv4 está de la mejor manera se utiliza el siguiente comando: Router# show running-config