Ospf entre areas

LABORATORIO DE INGENIERIA DE REDES Y SERVICIOS TELEMATICOS

Práctica de
Encaminamiento Dinámico
con OSPF
Curso 2005/2006

David Fernández
Ferná
david@dit.upm.es
Dpcho: B-216
Dpcho: B-
dit
UPM
© DIT-UPM, 2006
DIT- Práctica de Encaminamiento Dinámico con OSPF
Prá Diná 1

Practica Enc. Dinámico con OSPF
Objetivo:
Diseñar, configurar y probar una red IP de tamaño
Diseñ tamañ
medio (30 routers)
Comprender el funcionamiento del encaminamiento
dinámico en una red IP utilizando el protocolo OSPF
diná
Requisito imprescindible:
Haber realizado la practica de Interconexión de Redes
Interconexió
(soltura en la configuración de routers TELDAT y
configuració
CISCO)
Repasar:
Protocolo OSPF (Redes de Ordenadores)
División jerárquica en Áreas
Divisió jerá
Ver apuntes de RDOR (www.dit.upm.es/rdor)
(www.dit.upm.es/rdor)
dit
UPM
© DIT-UPM, 2006
Prá Diná 2

1

Escenario Práctica OSPF
Sucursal 2
192.168.69.64/26
.66 .65
e0/0
.1
s0/0
Sucursal 1
.198
Sucursal 3 192.168.69.0/26
96/30
192.168.71.0/26 192.168.95.1 .2
Sucursal 4 .1
e0/0

19
.194
.1 e0/0 .2

2.1
.197 s0/1 s0/0
SRA s0/0

/30

68
s0/0 1 e0/0

.9
04
e0/0 s0/0 .206 19 .193

5.
5.2
.65 2.1 .202 RRA2

19
.66 .3 .2
68

2/
.9
.95 VLAN 131

30
192.168.71.64/26 68 RRB2 .2 192.168.68.0/26 E0/1 .1 Sede .2
2.1
s0/0 .201
00 .130
/3 0
19

.205
s0/1
2 Sede Regional B .162 S0/0
13 Regional A

0
192.168.64.128/25 .129 .1 192.168.65.0/25

4/3
e0/0
.2 192.168.70.0/26 192
.16 RRA1 E1 E1

.16
VLAN 141 8.9
5.1 RC2

.95
.3 .1 60 RC1

0
E0/1
RB2 /3

8/3
0

68
S0/0 .161 E0 E0
S0/2
SRB

2.1

.12
Sucursal 5 14 .166 192.168.64.0/25 .1 .2

19
S0/3

.95
S0/0
VLAN 71
RRB1 .165 8 .130 .129

68
.3
0

S0/1 .4 .22 .23
/3

2.1
S0/0 FA0/1 E0 E0
e0/0 s0/0 .210
08

.2 .1 192 .133 .50

19
RC4
.2

.16 7
RC3
5

8.9 S0/1
.9

Sede Regional C 5.1 .141 RB1
68

32/3 E1 E1
192.168.73.0/26 RB3
RRC2 192.168.65.128/25 .129 .1
2.1

.209 0
S0/0 .134 19

0
19

2.1

6/3
192
s0/0
SRC .169 68 .2
SSC

.13
3 .137 .9 .130 192.168.66.0/25
.168

.213 s0/1 e0/0 .2
S0/2 9 S0/1 .142
5.1
Red

.95
.3 S0/3 40
/30
.95

S0/1

68
VLAN 151
.173
19 .1 RB4

2.1
.168

192.168.72.0/26 S0/0
2.1 E0/1
S0/0
Troncal

19
68
.170 .138 10 S0/2 S0/3
/30

.9
Sucursal 6
5.2
12
/3
0 RRC1
15
19
2.1
68
.177 .181

80
/30
Sede Central
s0/0 .214
.95 5.1
.17 8.9 Sede Regional F
2/3
0 192.168.95.17 2 .16 RRF1
.66 e0/0 .65 6/30 19
.182 S0/0 SRF
Sede Regional D

6/30
192.168.73.64/26 18
E0/1
S0/0 .174 .178S0/0 .1 .3
RRE1

.95.23
SRD 16 RRD1 SRE 17
VLAN 181
.2 Sucursal 12
E0/1 E0/1 192.168.78.0/26 e0/0
Sede

192.168
.3 .1 .3 .1 s0/1
VLAN 161 VLAN 171 Regional E RRF2 6 s0/0 .237 .238 s0/0
192

.2 192.168.74.0/26 192.168.76.0/26 e0/0.2 e0/0
e0/0 .65 .66
Sucursal 7 .233
.168

.218 .217 s0/0
4 RRD2
5 RRE2 0
s0/0 s0/1 .229 3 2/3 192.168.79.64/26
.95.

s0/0 s0/1 .225 5.2
.221 8.9
e0/0 0 .16
21

.2 .1 192. 2 8/3 192
6/30

168. 192 5.2 Sucursal 11
95 .16 8. 8.9
.220
/30 95.2 .16
192.168.75.0/26 24 /3 192 .234 s0/0

dit
0
.222
s0/0 Sucursal 9 Sucursal 10 e0/0
.230 .1 .2
s0/0 .226 s0/0
.65 e0/0 .66
192.168.79.0/26
e0/0
UPM 192.168.75.64/26
.2
e0/0
.1 .65 .66

Sucursal 8 192.168.77.0/26 192.168.77.64/26

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Prá Diná 3

Aspectos Prácticos
Práctica a realizar durante la segunda quincena el mes de mayo
Prá
Turnos de 3 horas:
10 grupos por turno
Turnos de mañana (de 10 a 13 h) y de tarde (16 a 19 h)
mañ
jueves 11 de mayo MAÑANA
MAÑ
viernes 12 de mayo TARDE
miércoles 17 de mayo MAÑANA
mié MAÑ
Reserva de puestos:
A partir del miércoles 3 de mayo en el tablón del laboratorio B-123
mié tabló B-
Disciplina FIFO

dit
UPM
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Prá Diná 4

2

Repaso del Protocolo OSPF

dit
UPM
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Prá Diná 5

Funcionamiento Básico OSPF (I)

Algoritmo de Estado de Enlaces adaptado a redes IP:
Cada router conoce a sus vecinos y el coste de alcanzarlos
Cada router conoce los prefijos de las subredes que tiene
directamente conectadas (configuración manual)
(configuració
Construye un LSP con ambas informaciones y lo difunde al
resto de routers de la red
B A Id. router
4 B/4
138.4.3.0/24 .1 A Vecindades
.1 C/2
138.4.4.0/24
C
.1
2 138.4.3.0/24
138.4.4.0/24 Prefijos
138.4.5.0/24
138.4.5.0/24
dit
UPM LSP generado por A

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Prá Diná 7

3

Ejemplo (I)
P1 P3 P4

P2 A 6 B 2 C
A B C P13
5
P12
2 1 2 G
G
1
D 2 E 4 F
P5 D E F P11

P6 P7 P8 P9 P10

A B C D E F G
B/6 A/6 B/2 A/2 B/1 C/2 C/5
D/2 C/2 F/2 E/2 D/2 E/4 F/1
P1 E/1 G/5 P5 F/4 G/1 P11
P2 P3 P4 P6 P7 P9 P12
P8 P10 P13

dit
UPM
Base de Datos (RIB)

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Prá Diná 9

Ejemplo (II)
Cálculo rutas optimas mediante Construcción de tablas de
Construcció
Dijsktra:
Dijsktra: encaminamiento IP
Asociación de prefijos a nodos
Asociació
A
A B
B C
C
Destino Siguiente Coste
G
G P1 E 8
D
D E
E F
F P2 E 8
P3 C 4
Nodo F P4 C 2
Destino Siguiente Coste P5 E 6
A E 8 P6 E 6
B C 4 P7 E 4
C C 2 P8 E 4
D E 6 P9 F 0
E E 4 P10 F 0
F F 0 P11 G 1
dit
UPM
G G 1 P12 G 1
P13 G 1
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Prá Diná 10

4

Paquetes OSPF
Se envían directamente sobre datagramas IP (protocolo 89)
enví
IP Header
(Protocol #89) OSPF Packet

OSPF
Packet Header OSPF Packet Data

Tipos de Paquetes:

Tipo Nombre Función
Funció
1 Hello Descubrimiento y mantenimiento de
vecindades
2 Database Description Resumen contenido base de datos

3 Link State Request Solicitud de envío
enví
4 Link State Update Actualización de base de datos
Actualizació
5 Link State Ack Asentimiento

dit
UPM
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Prá Diná 11

Paquete Link State Update
Se corresponde con los LSP descritos en el
algoritmo genérico de EE.
gené
Cada LSU transporta uno o varios LSA (Link
(Link OSPF
State Advertisement)
Advertisement) Header
Cada LSA contiene información sobre una
informació (Type=4)
vecindad o un prefijo
Tipos de LSAs:
LSAs: Num. LSAs
Tipo 1 – Router Link Advertisement:
Advertisement:
utilizado por cada router para informar de LSA1
sus vecindades (router vecino/distancia).
Tipo 2 – Network Link Advertisement:
Advertisement: LSA2
enviado por el router designado de una LAN.
Informa del prefijo de la LAN y de los …
routers conectados a ella.
Tipo 3 – Network Summary Link LSAn
Advertisement: utilizado por los routers
Advertisement:
frontera de área para anunciar prefijos hacia
el interior o exterior del área.
dit
UPM
Existen otros tipos: 4, 5, 6, etc

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Prá Diná 12

5

Ejemplo (II): Router LSA de 10.1.1.1

10.1.1.1 10.1.1.2
p2

p1
p3
Cabecera LSA
Cabecera LSA
(Tipo=1)
(Tipo=1)
10.1.1.3
Num. Links = 5
Num. Links = 5
Link 1
Link 1 Red final p1
Cabecera OSPF
Cabecera OSPF
(Tipo=4)
(Tipo=4) Link 2 Vecindad con 10.1.1.2
Link 2
Num. LSA = 1
Num. LSA = 1
Link 3
Link 3 Red final p2
Router LSA
Router LSA
Link 4
Link 4 Vecindad con 10.1.1.3

Link 5
Link 5 Red final p3
dit
UPM
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Prá Diná 13

Estado de Enlaces en LAN (I)
Todos los routers conectados a una misma LAN tienen
la posibilidad de comunicarse directamente:

N-1 vecindades
R1 R2 R3 R4 R5

Solución simple:
Solució
Vecindades todos con todos
Todos los routers anuncian la LAN en sus LSPs
Problemas de escalabilidad y eficiencia:
cada router debe mantener N-1 vecindades
N-
no se utilizan las capacidades de difusión de la LAN
difusió
dit
UPM
(envío de uno a todos)
(enví
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Prá Diná 14

6

Estado de Enlaces en LAN (II)
Solución: considerar a la red como un nodo más
Solució má
Se elige un Router Designado (RD) que centraliza el
intercambio de información y se encarga de anunciar
informació
la LAN
R1 R3
R1.5
Router
R2
Designado
R4
R5

Cada router mantiene una única vecindad con el RD (R1.5)
Cada router envía su LSP al RD, que se encarga de difundirlo
enví
(mediante multicast al resto)
El RD envía un LSP en nombre de la LAN anunciando el prefijo
enví
dit
UPM
y los routers conectados

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Prá Diná 15

Encaminamiento Jerárquico en OSPF

Sistema Autónomo dividido en AREAS:
Autó

AREA 1
SA AREA 3
Otros
AREA 0 SAs
(BACKBONE)
ABR
ABR
ASBR
AREA 2 Tipos de Routers:
ABR ASBR
ABR Interno
Frontera de Area
(ABR)
AREA 4
Backbone
Frontera de SA
(ASBR)
dit
UPM
Otros
SAs
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Prá Diná 18

7

Configuración de OSPF en routers
TELDAT y CISCO

dit
UPM
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Prá Diná 24

Configuración Básica de OSPF
¿Qué hay que configurar en un router para que funcione en
Qué
una red con OSPF?
En todos los routers, por cada interfaz:
Dirección y máscara
Direcció má
Identificador de área
Sólo en los router frontera de área (ABR):
Cómo se anuncia el área al backbone:
backbone:
– Múltiples prefijos
– Prefijo único (Agregación)
(Agregació
Qué conoce el área del exterior:
Qué
– Ruta por defecto hacia ABR
– Prefijos del backbone

dit
UPM
– Prefijos del exterior del backbone (importados por ASBR)

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Prá Diná 25

8

Configuración OSPF en CISCO (I)
AREA 0
(Backbone)

131.108.20.5 router ospf 109
i0 router-id 0.0.0.1
network 131.0.0.0 0.255.255.255 area 0

interface ethernet 0
ip address 131.108.20.5 255.255.255.0
131.109.10.5 i1 ip address 131.109.10.5 255.255.255.0

dit
UPM
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Prá Diná 26

Configuración OSPF en CISCO (I)
AREA 0 Con interfaces de loopback
(Backbone)

131.108.20.5 router ospf 109
i0 network 131.0.0.0 0.255.255.255 area 0

interface Loopback0
ip address 131.0.0.1 255.255.255.255

ip address 131.108.20.5 255.255.255.0
131.109.10.5 i1
ip address 131.109.10.5 255.255.255.0

El interfaz de loopback debe participar
dit
UPM
también en OSPF para que se distribuya
como ruta específica (/32)
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Prá Diná 27

9

Configuración OSPF en CISCO (II)
AREA 0
(Backbone)

131.108.20.5 router ospf 109
i0 network 131.109.10.0 0.0.0.255 area 1
network 131.0.0.0 0.255.255.255 area 0

interface Loopback0
ip address 131.0.0.1 255.255.255.255

131.109.10.5 i1 ip address 131.108.20.5 255.255.255.0
ip address 131.109.10.5 255.255.255.0

AREA 1
dit
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Prá Diná 28

Configuración OSPF en CISCO (III)
AREA 0 Agregación de Rutas
(Backbone)

131.108.20.5 router ospf 109
i0 router-id 0.0.0.1
network 131.0.0.0 0.255.255.255 area 0
network 131.109.1.0 0.0.0.255 area 1
area 1 range 131.109.0.0/21

interface Loopback0
ip address 0.0.0.1 255.255.255.255
131.109.1.5 i1
ip address 131.108.20.5 255.255.255.0
AREA 1
Desde 131.109.0.0/24
Hasta 131.109.7.0/24
ip address 131.109.1.5 255.255.255.0

dit
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Prá Diná 29

10

Configuración OSPF en CISCO
Ejemplo: Muestra los interfaces del router
RB2>sh
RB2>sh ip ospf interface configurados con OSPF
Loopback0 is up, line protocol is up
Internet Address 192.168.95.2/32, Area 0
Cost:
Process ID 1, Router ID 192.168.95.2, Network Type LOOPBACK, Cost: 1
Loopback interface is treated as a stub Host
Serial0/3 is up, line protocol is up
Internet Address 192.168.95.165/30, Area 0
POINT_TO_POINT,
Process ID 1, Router ID 192.168.95.2, Network Type POINT_TO_POINT, Cost: 64
Transmit Delay is 1 sec, State POINT_TO_POINT,
Retransmit
Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5
oob-
oob-resync timeout 40
Hello due in 00:00:03
Index 5/5, flood queue length 0 Muestra las vecindades
… establecidas

RB2>sh
* RB2>sh ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
192.168.95.166 0 FULL/ - 00:00:35 192.168.95.166 Serial0/3
192.168.95.3 0 FULL/ - 00:00:32 192.168.95.134 Serial0/1

dit
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Prá Diná 30

Configuración OSPF en CISCO
Ejemplo: Muestra el contenido de la base de datos
(RIB) de OSPF
RB1>sh
RB1>sh ip ospf database

(Process
OSPF Router with ID (192.168.95.1) (Process ID 1)

Router Link States (Area 0)

Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Link count
192.168.64.20 192.168.64.20 517 0x800005BB 0x004765 1 Router-LSA
192.168.95.1 192.168.95.1 54 0x80000003 0x00A783 6
192.168.95.2 192.168.95.2 62 0x80000070 0x00DAA1 7
192.168.95.3 192.168.95.3 442 0x8000006F 0x0020AD 7
192.168.95.4 192.168.95.4 60 0x80000072 0x008E65 8
192.168.95.31 192.168.95.31 542 0x800001CB 0x005F32 2
192.168.95.32 192.168.95.32 542 0x800001CB 0x0067A6 2
192.168.95.33 192.168.95.33 58 0x800001CD 0x006C1C 2
192.168.95.34 192.168.95.34 58 0x800001CD 0x007490 2
192.168.95.166 192.168.95.166 728 0x80000024 0x002360 3
192.168.95.178 192.168.95.178 153 0x80000029 0x004DE8 3
192.168.95.201 192.168.95.201 724 0x8000002E 0x004F4F 1

Net Link States (Area 0) Network-LSA

dit
Link ID
192.168.64.4
UPM
ADV Router
192.168.95.34
Age
58
Seq# Checksum
0x80000169 0x00E0B6

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Prá Diná 31

11

Configuración OSPF en TELDAT
Habilita el protocolo OSPF en el router:
Ejemplo: • Número de rutas externas al dominio = 500
• Número máximo de routers = 50

* config
Asigna los parámetros
Config>
Config> p ospf por defecto al area 3
Config>
OSPF Config> enable ospf 500 50
Config>
OSPF Config> area 0.0.0.3 default
Config>
OSPF Config> interface 192.168.95.201 area 0.0.0.3

Habilita OSPF en el interfaz
192.168.95.201 y lo asigna al
área 3
Ver Manual Rápido de Configuración de Routers TELDAT
Rá Configuració
(http://www.dit.upm.es/david/master/vodafone/)
http://www.dit.upm.es/david/master/vodafone/)

dit
UPM
© DIT-UPM, 2006
Prá Diná 32

Monitorización de OSPF en TELDAT (I)
Muestra los interfaces del router en los que
Ejemplo: está habilitado OSPF

* monitor
Config>
Config> p ospf
OSPF+interface
OSPF+interface

Ifc Address Phys assoc.
assoc. Area Type State #nbrs #adjs
192.168.95.193 ppp1 0.0.0.1 P-
P-P 1 0 0
192.168.95.197 ppp2 0.0.0.1 P-P
P- 1 0 0
192.168.68.2 ethernet0/0 0.0.0.1 Brdcst 64 1 1
192.168.95.21 loopback1 0.0.0.1 Brdcst 64 0 0

OSPF+ neighbor
Neighbor addr Neighbor ID State LSrxl DBsum LSreq Ifc
192.168.68.1 192.168.95.11 128 0 0 0 ethernet0/0
ethernet0/0

rra2 OSPF+

Muestra los routers
vecinos
dit
UPM
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Prá Diná 33

12

Monitorización de OSPF en TELDAT (II)
Muestra el resumen del contenido de la base
Ejemplo: de datos (RIB) de un router

* monitor
Config>
Config> p ospf
OSPF+database
OSPF+database
For which area [0.0.0.0]? 0.0.0.1

Type LS destination LS originator Seqno Age Xsum
1 192.168.95.11 192.168.95.11 0x8000000b 1401 0x33e7
1 192.168.95.21 192.168.95.21 0x80000014 353 0x87f0
2 192.168.68.2 192.168.95.21 0x80000008 721 0x95bf
3 0.0.0.0 192.168.95.11 0x80000009 1149 0xb7aa

advertisements:
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Checksum total: 0x20940

rra2 OSPF+

dit
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Monitorización de OSPF en TELDAT (III)

Ejemplo: Muestra el contenido
detallado de un LSA
OSPF+advertisement
OSPF+advertisement
type[1]?
Link state type[1]?
(destination
destination)
Link state ID (destination) [0.0.0.0]? 192.168.95.11
For which area [0.0.0.0]? 0.0.0.1

age:
LS age: 1544
options:
LS options: V
type:
LS type: 1
LS destination (ID): 192.168.95.11
originator:
LS originator: 192.168.95.11
LS sequence no: 0x8000000b
checksum:
LS checksum: 0x33e7
length:
LS length: 36
type:
Router type: ABR
# router ifcs:
ifcs: 1
Link ID: 192.168.68.2
Link Data: 192.168.68.1
type:
Interface type: 2
metrics:
No. of metrics: 0
metric:
TOS 0 metric: 10 (0)
dit
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13

Descripción de la Práctica y
Entorno

Objetivos
Plan de Numeración
Numeració
Guión de la Práctica
Guió Prá

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Topología de la Red

Internet
Sucursal
Sede Sede
Sucursal
Regional Central

Sucursal Red Troncal

Sucursal Sede
Regional

Sucursal
... Sede ...
Sede
Regional Regional
Sucursal
Sucursal

dit
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Sucursal
Sucursal
Sucursal
Sucursal

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14

Resumen Requisitos

Número Host
Tecnología
Núm de por Total
Acceso
subredes subred
Sede Central Enlaces pto. a
1 8 100 800
(SC) pto.
Sedes
Enlaces pto. a
Regionales 8 4 50 1600
pto.
(SR)
Pto. a pto. (24)
Sucursales 29 1 50 1450
Frame Relay (5)
Oficinas
Comerciales 40 RDSI - 1 40
(OC)
TOTAL 3890
dit
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Diseño Plan de Numeración (I)

1. Solicitud de direcciones
Número total sistemas actuales = 3890
Las previsiones apuntan que esté número puede
esté
crecer hasta 6000 en el futuro
Solicitamos un prefijo CIDR de 213 = 8192
direcciones:

192.168.64.0/19

11000011 00000001 010 00000 00000000
Prefijo libre

dit
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15

Diseño Plan de Numeración (II)

2. Primera subdivisión (Sedes Regionales)
subdivisió
Cada sede regional tiene 200 sistemas y tres
sedes provinciales con 50 sistemas: en total, 350
sistemas
Para cubrir futuras ampliaciones, se reservan
~500 direcciones por sede regional
Por tanto, debemos asignar un prefijo de 9 bits
(29=512) a cada sede regional
La primera máscara a utilizar será:
má será
255.255.254.0 (/23)

dit
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Diseño Plan de Numeración (III)

2. Primera subdivisión (cont):
subdivisió
192.168.64.0/23 → libre
Con la máscara 255.255.254.0
má 192.168.66.0/23 → libre
obtengo 8 prefijos de 9 bits. 192.168.68.0/23 → SRA
192.168.70.0/23 → SRB
Asigno un prefijo a cada sede 192.168.72.0/23 → SRC
regional 192.168.74.0/23 → SRD
192.168.76.0/23 → SRE
192.168.78.0/23 → SRF
192.168.64.0/19 192.168.80.0/23 → SRG
192.168.82.0/23 → SRH
192.168.84.0/23 → libre
192.168.86.0/23 → libre
192.168.88.0/23 → libre
192.168.90.0/23 → libre
192.168.92.0/23 → libre
dit
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192.168.94.0/23 → libre

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16

Diseño Plan de Numeración (IV)

3. Segunda subdivisión:
subdivisió
Cada Sucursal y cada subred de la SR necesita 50
direcciones → 6 bits
Utilizo la máscara 255.255.255.192 (/26) para
má
subdividir cada prefijo regional en 8 prefijos con
capacidad para 62 sistemas
192.168.68.0/26 → SRA
192.168.64.0/23 → libre 192.168.68.64/26 → SRA
192.168.66.0/23 → libre 192.168.68.128/26 → SRA
192.168.68.0/23 → SRA 192.168.68.192/26 → SRA
192.168.69.0/26 → Sucursal 1
192.168.70.0/23 → SRB 192.168.69.64/26 → Sucursal 2
192.168.64.0/19 192.168.72.0/23 → SRC 192.168.69.128/26 → libre
192.168.74.0/23 → SRD 192.168.69.192/26 → libre
192.168.76.0/23 → SRE
dit
UPM
192.168.78.0/23
….
→ SRF

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Diseño Plan de Numeración (V)

4. Sede Central:
Utilizamos los dos primeros prefijos /23:
192.168.64.0/23 + 192.168.66.0/23 =
192.168.64.0/22
Necesitamos direccionar 100 sistemas por subred
→ 7 bits
192.168.64.0/25 → SC1
192.168.64.128/25 → SC2
192.168.65.0/25 → SC3
192.168.65.128/25 → SC4
192.168.64.0/22
192.168.66.0/25 → SC5
192.168.66.128/25 → SC6
192.168.67.0/25 → SC7
192.168.67.128/25 → SC8

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