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Übung - Entwurf und Implementierung eines in Subnetze

unterteilten IPv4-Adressierungschemas

Topologie

Adressierungstabelle

Gerät Schnittstelle IP-Adresse Subnetzmaske Default Gateway

R1 G0/0 k. A.

G0/1 k. A.

Lo0 k. A.

Lo1 k. A.

S1 VLAN 1 k. A. k. A. k. A.

PC-A Netzwerkkarte

PC-B Netzwerkkarte

Lernziele

Teil 1: Entwurf eines Netzwerk-Subnetzschemas

Erstellen eines Subnetzschemas, das der erforderlichen Anzahl von Subnetzen und Host-Adressen

genügt

Vervollständigen des Diagramms, das die Stellen anzeigt, an denen die Host-IP-Adressen angewendet

werden

Teil 2: Gerätekonfiguration

Zuweisen von IP-Adresse, Subnetzmaske und Default Gateway für die PCs

Konfiguration der GigabitEthernet-Schittstellen des Routers mit einer IP-Adresse und Subnetzmaske

Erstellen von zwei Loopback-Schnittstellen am Router und Konfiguration jeder Schnittstelle mit einer IP-

Adresse und Subnetzmaske

Teil 3: Testen und Fehlersuche im Netzwerk

Überprüfen der Netzkonnektivität und Fehlersuche mit Ping

Übung - Entwurf und Implementierung eines in Subnetze unterteilten IPv4-Adressierungschemas


Hintergrund / Szenario

In dieser Übung werden Sie ausgehend von einer einzigen Netzadresse und Netzmaske das Netzwerk in mehrere Subnetze unterteilen. Das Subnetzschema sollte basieren auf der Anzahl der Host-PCs, die in jedem Subnetz benötigt werden, sowie auf anderen Netzbetrachtungen wie zukünftige Netzwerk-Host-Erweiterungen.

Nachdem Sie ein Subnetzschema erstellt und das Netzwerkdiagramm vervollständigt haben durch Eintragen der Host- und Schnittstellen-IP-Adressen, konfigurieren Sie die Host-PCs und Router-Schnittstellen einschließlich Loopback-Schnittstellen. Die Loopback-Schnittstellen werden gebildet zum Simulieren zusätzlicher LANs, die an Router R1 angeschlossen sind.

Nachdem die Netzwerkgeräte und Host-PCs konfiguriert sind, verwenden Sie den Befehl ping zum Testen der Netzkonnektivität.

Diese Übung bietet minimale Unterstützung bei den Befehlen, die zum Konfigurieren des Routers erforderlich sind. Allerdings werden die erforderlichen Befehle in Anhang A bereitgestellt. Prüfen Sie Ihr Wissen, indem Sie versuchen, die Geräte ohne Nachschauen im Anhang zu konfigurieren.

Hinweis: Die in den praktischen CCNA-Übungen verwendeten Router sind Cisco 1941 Integrated Services Routers (ISRs) mit Cisco IOS Release 15.2(4)M3 (universalk9 image). Die verwendeten Switche sind Cisco Catalyst 2960 mit Cisco IOS Release 15.0(2) (lanbasek9 image). Andere Router, Switche und Cisco IOS-Versionen können ebenfalls verwendet werden. Je nach Modell und Cisco IOS-Version können die verfügbaren Befehle und deren Ergebnisse von den in den Übungen gezeigten abweichen. Siehe Router-Schnittstellen-Übersichtstabelle am Ende dieser Übung für die richtigen Schnittstellenkennungen.

Hinweis: Stellen Sie sicher, dass die Router und Switche gelöscht wurden und keine Startkonfigurationen vorhanden sind Wenn Sie unsicher sind, wenden Sie sich an Ihren Instruktor.

Erforderliche Ressourcen

1 Router (Cisco 1941 mit Cisco IOS Release 15.2(4)M3 universal image oder vergleichbar)

1 Switch (Cisco 2960 mit Cisco IOS Release 15.0(2) lanbasek9 image oder vergleichbar)

2 PCs (Windows 7, Vista oder XP mit Terminalemulationsprogramm wie Tera Term)

Konsolenkabel zum Konfigurieren der Cisco IOS-Geräte über die Konsolenports

Ethernet-Kabel wie in der Topologie gezeigt

Hinweis: Die GigabitEthernet-Schnitstellen an Cisco 1941-Routern sind Autosensing-Schnittstellen. Ein Ethernet-Durchgangskabel (straight-through) kann zwischen Router und PC-B verwendet werden. Falls andere Cisco-Router verwendet werden, muss möglicherweise ein gekreuztes Ethernet-Kabel (crossover) verwendet werden.

Entwurf eines Netzwerk-Subnetzschemas

Step 1: Erstellen eines Subnetzschemas, das der erforderlichen Anzahl von Subnetzen und

Host-Adressen genügt

In diesem Szenario sind Sie ein Netzwerkadministrator für eine kleine Unterabteilung innerhalb eines größeren Unternehmens. Sie müssen mehrere Subnetze aus dem Netzadressraum 192.168.0.0/24 bilden, die den folgenden Anforderungen genügen:

Das erste Subnetz ist das Mitarbeiternetz. Sie brauchen mindestens 25 Host-IP-Adressen.

Das zweite Subnetz ist das Verwaltungsnetz. Sie brauchen mindestens 10 IP-Adressen.



Das dritte und vierte Subnetz sind reserviert als virtuelle Netze an virtuellen Router-Schnittstellen,

Loopback 1 und Loopback 2. Diese virtuellen Router-Schnittstellen simulieren LANs, die an Router R1

angeschlossen sind.

Sie brauchen außerdem zwei weitere ungenutzte Subnetze für zukünftige Netzwerkerweiterungen.

Hinweis: Subnetzmasken variabler Länge werden nicht verwendet. Alle Geräte-Subnetzmasken haben die gleiche Länge.

Beantworten Sie die folgenden Fragen als Hilfe beim Erstellen eines Subnetzschemas, das die angegebenen Netzwerkanforderungen erfüllt:

1) Wie viele Host-Adressen werden in dem größten geforderten Subnetz benötigt? _____________________

2) Wie viele Subnetze sind mindestens erforderlich? _________________________________

3) Das Netzwerk, das Sie unterteilen sollen, hat die Adresse 192.168.0.0/24. Wie lautet die /24-Subnetzmaske ist Binärform?

________________________________________________________________________________

4) Die Subnetzmaske besteht aus zwei Abschnitten, dem Netzwerkteil und dem Host-Teil. Das wird in der Binärform durch die Einsen und Nullen in der Subnetzmaske dargestellt.

Was stellen in der Netzwerkmaske die Einsen dar? ________________________________________

Was stellen in der Netzwerkmaske die Nullen dar? _______________________________________

5) Zum Unterteilen eines Netzwerks werden Bits aus dem Host-Teil der ursprünglichen Netzmaske in Subnetzbits umgewandelt. Die Anzahl der Subnetzbits definiert die Anzahl der Subnetze. Für jede der möglichen Subnetzmasken mit der folgenden Binärform werden wie viele Subnetze und wie viele Hosts in jedem Beispiel erstellt?

Tipp: Bedenken Sie, dass die Anzahl der Hostbits (als Exponent von 2) minus 2 die Anzahl der Hosts je Subnetz definiert, und die Anzahl der Subnetzbits (als Exponent von 2) die Anzahl der Subnetze definiert. Die Subnetzbits (fett dargestellt) sind jene Bits, die von der ursprünglichen Netzwerkmaske /24 ausgeliehen wurden. /24 ist die Slash-Präfix-Schreibweise und entspricht einer Maske in dezimalen Punktnotation 255.255.255.0.

(/25) 11111111.11111111.11111111.10000000

Subnetzmaskenäquivalent in dezimaler Punktnotation:________________________________

Anzahl der Subnetze? ________________, Anzahl der Hosts? ________________

(/26) 11111111.11111111.11111111.11000000





(/27) 11111111.11111111.11111111.11100000


Anzahl der Subnetze? ________________ Anzahl der Hosts? ________________

(/28) 11111111.11111111.11111111.11110000



(/29) 11111111.11111111.11111111.11111000



(/30) 11111111.11111111.11111111.11111100



6) Welche Subnetzmasken genügen unter Berücksichtigung Ihrer Antworten der geforderten Mindestzahl an Host-Adressen?

________________________________________________________________________________

7) Welche Subnetzmasken genügen unter Berücksichtigung Ihrer Antworten der geforderten Mindestzahl an Subnetzen?

________________________________________________________________________________

8) Welche Subnetzmasken genügen unter Berücksichtigung Ihrer Antworten der geforderten Mindestzahl an Host-Adressen sowie der geforderten Mindestzahl an Subnetzen?

________________________________________________________________________________

9) Wenn Sie festgestellt haben, welche Subnetzmaske alle genannten Netzwerkanforderungen erfüllt, können Sie jedes der Subnetze ausgehend von der ursprünglichen Netzadresse ableiten. Führen Sie die Subnetze beginnend mit dem ersten unten auf. Bedenken Sie, dass das erste Subnetz 192.168.0.0 mit der neu erworbenen Subnetzmaske ist.



Subnetzadresse/PräfixSubnetzmaske (dezimale Punktnotation)

___________________/______________________________

___________________/______________________________

___________________/______________________________

___________________/______________________________

___________________/______________________________

___________________/______________________________

___________________/______________________________

___________________/______________________________

___________________/______________________________

___________________/______________________________

Step 2: Vervollständigen des Diagramms, das die Stellen anzeigt, an denen die Host-IP-

Adressen angewendet werden

Tragen Sie auf den bereitgestellten Linien die IP-Adressen und Subnetzmasken in Slash-Präfix-Notation ein. Verwenden Sie auf dem Router die erste nutzbare Adresse in jedem Subnetz jeweils für die Schnittstellen Gigabit Ethernet 0/0, Gigabit Ethernet 0/1, Loopback 0 und Loopback 1. Tragen Sie eine IP-Adresse für PC-A sowie PC-B ein. Tragen Sie diese Informationen auch in der Adressierungstabelle auf Seite 1 ein.

Konfiguration der Geräte

In Teil 2 richten Sie die Netztopologie ein und konfigurieren Grundeinstellungen an den PCs und am Router wie IP-Adressen für Router-Schnittstellen Gigabit Ethernet und IP-Adressen, Subnetzmasken und Default Gateways für die PCs. Für Gerätenamen und Adressinformationen siehe Adressierungstabelle.

Hinweis: Anhang A liefert Konfigurationsdetails für die Schritte in Teil 2. Sie sollten versuchen, Teil 2 abzuschließen, bevor Sie in diesem Anhang nachschlagen.

Step 1: Router konfigurieren

a. Wechseln Sie in den privilegierten EXEC-Modus und dann in den globalen Konfigurationsmodus.

b. Weisen Sie dem Router den Hostnamen R1 zu.



c. Konfigurieren Sie beide Schnittstellen G0/0 und G0/1 mit IP-Adresse und Subnetzmaske und aktivieren Sie diese dann.

d. Die Loopback-Schnittstellen werden gebildet zum Simulieren zusätzlicher LANs an Router R1. Konfigurieren Sie die Loopback-Schnittstellen jeweils mit IP-Adresse und Subnetzmaske. Nachdem Sie angelegt sind, sind Loopback-Schnittstellen standardmäßig aktiviert. (Zum Erstellen der Loopback-Adressen geben Sie den Befehl interface loopback 0 im globalen Konfigurationsmodus ein.)

Hinweis: Sie können bei Bedarf weitere Loopbacks erstellen zum Testen verschiedener Adessierungsschemata.

e. Speichern Sie die aktuelle Konfiguration in der Startkonfigurationsdatei.

Step 2: PC-Schnittstellen konfigurieren

a. Konfigurieren Sie die IP-Adresse, Subnetzmaske und Default Gateway-Einstellungen an PC-A.

b. Konfigurieren Sie die IP-Adresse, Subnetzmaske und Default Gateway-Einstellungen an PC-B.

Testen und Fehlersuche im Netzwerk

In Teil 3 verwenden Sie den Befehl ping, um die Netzkonnektivität zu testen.

a. Testen Sie, ob PC-A mit seinem Default Gateway kommunizieren kann. Öffnen Sie auf PC-A eine Eingabeaufforderung und senden Sie einen Ping an die IP-Adresse der Router-Schnittstelle Gigabit Ethernet 0/1. Erhalten Sie eine Antwort? _________________

b. Testen Sie, ob PC-B mit seinem Default Gateway kommunizieren kann. Öffnen Sie auf PC-B eine Eingabeaufforderung und senden Sie einen Ping an die IP-Adresse der Router-Schnittstelle Gigabit Ethernet 0/0. Erhalten Sie eine Antwort? ________________

c. Testen Sie, ob PC-A mit PC-B kommunizieren kann. Öffnen Sie auf PC-A eine Eingabeaufforderung und senden Sie einen Ping an die IP-Adresse von PC-B. Erhalten Sie eine Antwort? _________________

d. Falls Sie irgendeine der vorhergehenden Fragen mit “nein” beantworten haben, sollten Sie zurückgehen und alle IP-Adress- und Subnetzmaskenkonfigurationen prüfen, um sicherzustellen, dass die Default Gateways auf PC-A und PC-B richtig konfiguriert wurden.

e. Falls sich bestätigt, dass alle Einstellungen richtig sind und einer oder mehrere der Ping-Tests immer noch nicht erfolgreich sein sollten, gibt es einige zusätzliche Faktoren, die ICMP-Pings abblocken können. Stellen Sie auf PC-A und PC-B unter Windows sicher, dass die Windows Firewall für die Netzwerke Work, Home und Public abgeschaltet ist.

f. Experimentieren Sie, indem Sie die Gateway-Adresse von PC-A absichtlich falsch konfigurieren als 10.0.0.1. Was passiert, wenn Sie versuchen, einen Ping von PC-B an PC-A zu senden? Erhalten Sie eine Antwort?

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Reflexion

1. Unterteilen eines größeren Netzwerks in mehrere kleinere Teilnetze ermöglicht größere Flexibilität und Sicherheit beim Netzwerkdesign. Was sind jedoch Ihrer Meinung nach Nachteile, wenn die Teilnetze begrenzt sind auf die gleiche Größe?

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2. Warum ist Ihrer Meinung nach die Gateway/Router-IP-Adresse die erste nutzbare IP-Adresse im Netzwerk?

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Übersichtstabelle Router-Schnittstellen

Übersicht der Router-Schnittstellen

Router-

Modell

Ethernet-

Schnittstelle #1

Ethernet-

Schnittstelle #2

Serielle

Schnittstelle #1

Serielle

Schnittstelle #2

1800 Fast Ethernet 0/0 (F0/0)

Fast Ethernet 0/1 (F0/1)

Serial 0/0/0 (S0/0/0) Serial 0/0/1 (S0/0/1)

1900 Gigabit Ethernet 0/0 (G0/0)

Gigabit Ethernet 0/1 (G0/1)

Serial 0/0/0 (S0/0/0) Serial 0/0/1 (S0/0/1)



Serial 0/1/0 (S0/1/0) Serial 0/1/1 (S0/1/1)



Serial 0/0/0 (S0/0/0) Serial 0/0/1 (S0/0/1)

2900 Gigabit Ethernet 0/0 (G0/0)

Gigabit Ethernet 0/1 (G0/1)

Serial 0/0/0 (S0/0/0) Serial 0/0/1 (S0/0/1)

Hinweis: Um herauszufinden, wie der Router konfiguriert ist, schauen Sie auf die Schnittstellen, um den Routertyp zu bestimmen und wie viele Schnittstellen der Router hat. Es können jedoch nicht alle Konfigurationskombinationen für jede Routerklasse aufgeführt werden. Diese Tabelle enthält Kennungen für die möglichen Kombinationen von Ethernet- und seriellen Schnittstellen im Gerät. Die Tabelle enthält keine anderen Schnittstellentypen, obwohl bestimmte Router diese umfassen können. Ein Beispiel dafür ist die Schnittstelle ISDN BRI. Die Zeichenfolge in Klammern ist die Abkürzung, die in einem IOS-Befehl zur Angabe der Schnittstelle verwendet werden kann.



Anhang A: Konfigurationsdetails für die Schritte in Teil 2

Step 1: Router konfigurieren

a. Richten Sie eine Konsolenverbindung zum Router ein und aktivieren Sie den privilegierten EXEC-Modus.

Router> enable

Router#

b. Aktivieren Sie den globalen Konfigurationsmodus.

Router# conf t

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.

Router(config)#

c. Weisen Sie dem Router einen Gerätenamen zu.

Router(config)# hostname R1

R1(config)#

d. Konfigurieren Sie beide Schnittstellen G0/0 und G0/1 mit IP-Adresse und Subnetzmaske und aktivieren Sie diese dann.

R1(config)# interface g0/0

R1(config-if)# ip address <ip address> <subnet mask>

R1(config-if)# no shutdown

R1(config-if)# interface g0/1


R1(config-if)# no shutdown

e. Loopback-Schnittstellen werden gebildet zum Simulieren zusätzlicher LANs abgehend von Router R1. Konfigurieren Sie die Loopback-Schnittstellen jeweils mit IP-Adresse und Subnetzmaske. Sobald sie erstellt sind, sind Loopback-Schnittstellen standardmäßig aktiviert.

R1(config)# interface loopback 0


R1(config-if)# interface loopback 1


R1(config-if)# end

f. Speichern Sie die aktuelle Konfiguration in der Startkonfigurationsdatei.

R1# copy running-config startup-config



Step 2: PC-Schnittstellen konfigurieren

a. Konfigurieren Sie die IP-Adresse, Subnetzmaske und Default Gateway-Einstellungen an PC-A.

b. Konfigurieren Sie die IP-Adresse, Subnetzmaske und Default Gateway-Einstellungen an PC-B.

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