Laboratorio: 5 subnet con 1 router e 1 server DHCP

Subnetting /19 con metodo “matematico” + DHCP Relay (ip helper-address)

Da 172.16.0.0/16 a 5 LAN: router con 5 interfacce, server DHCP con 5 pool e host in DHCP
Consegna e topologia
Topologia esercizio 5 LAN con 1 router e 1 server DHCP
Consegna: partendo da 172.16.0.0/16 crea 5 sottoreti della stessa dimensione. Collega 5 LAN a un unico router (5 interfacce). Metti un server DHCP in una LAN e fai assegnare automaticamente gli indirizzi anche alle altre LAN tramite DHCP Relay.
  • Rete base: 172.16.0.0/16
  • Sottoreti richieste: 5
  • Dispositivi: 1 Router-PT, 5 Switch, 1 Server-PT, PC-PT in ciascuna LAN
  • Obiettivo operativo: tutti i PC devono ricevere IP in DHCP e comunicare tra LAN diverse
Concetto chiave: DHCP parte in broadcast (Discover). I broadcast non attraversano il router, quindi sulle LAN che non contengono il server serve ip helper-address per inoltrare le richieste al server DHCP.
Subnetting: da /16 a /19 (5 sottoreti)
Numero di sottoreti: trova n
Servono almeno 5 sottoreti:
2n ≥ 5 → n = 3
Prendo 3 bit alla parte host:
/16 → /19
Subnet mask /19: binario → decimale
11111111.11111111.11100000.00000000
  • 1° ottetto: 255
  • 2° ottetto: 255
  • 3° ottetto: 11100000 = 128+64+32 = 224
  • 4° ottetto: 0
Mask /19 = 255.255.224.0
Come troviamo i “salti” con il metodo 213 = 25 · 28

Con /19 i bit host sono:

bit host = 32 − 19 = 13
indirizzi per subnet = 213 = 8192

Ora scomponiamo:

213 = 25 · 28
28 = 256 valori del 4° ottetto (0–255)
25 = 32 valori del 3° ottetto contenuti in una subnet
Cosa significa in pratica
  • Ogni subnet “occupa” 32 valori del 3° ottetto.
  • Per ciascuno di quei 32 valori del 3° ottetto, il 4° ottetto scorre sempre 0–255.

Quindi le subnet sono blocchi nel 3° ottetto, lunghi 32:

Subnet 3° ottetto 4° ottetto Network Broadcast
1 0–31 0–255 172.16.0.0 172.16.31.255
2 32–63 0–255 172.16.32.0 172.16.63.255
3 64–95 0–255 172.16.64.0 172.16.95.255
4 96–127 0–255 172.16.96.0 172.16.127.255
5 128–159 0–255 172.16.128.0 172.16.159.255
Regola dei “passi” (blocchi)
Il 3° ottetto avanza di 32 perché ogni subnet contiene 25 = 32 valori del 3° ottetto.
I network address sono gli inizi dei blocchi: 0, 32, 64, 96, 128, 160, 192, 224.
Host per subnet: con /19 hai 8190 host utilizzabili (8192 totali meno network e broadcast). Il gateway del router usa uno di questi indirizzi (è un host address).
Scelta gateway: useremo l’ultimo host della subnet come gateway (ripetibile e coerente). Se preferisci il primo host, cambia tutti i gateway (router, server e pool DHCP) mantenendo coerenza.
Tabella sottoreti (Network, Broadcast, range host, Gateway)
Subnet Network Broadcast Host min Host max Gateway scelto
Subnet 1 172.16.0.0/19 172.16.31.255 172.16.0.1 172.16.31.254 172.16.31.254
Subnet 2 172.16.32.0/19 172.16.63.255 172.16.32.1 172.16.63.254 172.16.63.254
Subnet 3 172.16.64.0/19 172.16.95.255 172.16.64.1 172.16.95.254 172.16.95.254
Subnet 4 172.16.96.0/19 172.16.127.255 172.16.96.1 172.16.127.254 172.16.127.254
Subnet 5 172.16.128.0/19 172.16.159.255 172.16.128.1 172.16.159.254 172.16.159.254
Subnet rimanenti (non usate in questo esercizio)
172.16.160.0/19, 172.16.192.0/19, 172.16.224.0/19
Assegnazione subnet alle interfacce del router
Mappatura (LAN1 con Server DHCP)
La LAN1 ospita il server DHCP. Le LAN2–LAN5 ricevono gli IP grazie al relay sul router.
LAN Interfaccia Router Subnet Mask Gateway (router) Relay
LAN1 (Server) Fa0/0 172.16.0.0/19 255.255.224.0 172.16.31.254 Non necessario
LAN2 Fa1/0 172.16.32.0/19 255.255.224.0 172.16.63.254 ip helper-address
LAN3 Fa2/0 172.16.64.0/19 255.255.224.0 172.16.95.254 ip helper-address
LAN4 Fa3/0 172.16.96.0/19 255.255.224.0 172.16.127.254 ip helper-address
LAN5 Fa4/0 172.16.128.0/19 255.255.224.0 172.16.159.254 ip helper-address
Nota: i nomi delle interfacce devono corrispondere al modello di router usato in Packet Tracer. Se le porte hanno nomi diversi, mantieni la stessa logica (una subnet per ogni interfaccia) e aggiorna i comandi.
Configurazione: Server statico, Router (relay), Pool DHCP e test
IP statico del Server (LAN1)
  • IP: 172.16.0.1
  • Mask: 255.255.224.0
  • Gateway: 172.16.31.254
Dove si configura in Packet Tracer
  • Server-PT → Desktop → IP Configuration (static)
  • Server-PT → Services → DHCP (5 pool)
  • PC-PT → Desktop → IP Configuration → DHCP
Configurazione Router (CLI)
enable
conf t

interface fa1/0
 ip address 172.16.31.254 255.255.224.0
 no shutdown

interface fa2/0
 ip address 172.16.63.254 255.255.224.0
 ip helper-address IP_SERVER_DHCP
 no shutdown

interface fa0/1
 ip address 172.16.95.254 255.255.224.0
 ip helper-address IP_SERVER_DHCP
 no shutdown

interface fa3/0
 ip address 172.16.127.254 255.255.224.0
 ip helper-address IP_SERVER_DHCP
 no shutdown

interface fa4/0
 ip address 172.16.159.254 255.255.224.0
 ip helper-address IP_SERVER_DHCP
 no shutdown

end
wr
Attenzione: se il server ha un IP diverso da IP_SERVER_DHCP, aggiorna tutti gli ip helper-address.
Pool DHCP Subnet Mask Default Gateway Start IP (esempio) Dispositivi
POOL_LAN1 172.16.0.0/19 255.255.224.0 172.16.31.254 172.16.0.50 PC0, PC1
POOL_LAN2 172.16.32.0/19 255.255.224.0 172.16.63.254 172.16.32.50 PC2, PC3
POOL_LAN3 172.16.64.0/19 255.255.224.0 172.16.95.254 172.16.64.50 PC4, PC5
POOL_LAN4 172.16.96.0/19 255.255.224.0 172.16.127.254 172.16.96.50 PC6, PC7
POOL_LAN5 172.16.128.0/19 255.255.224.0 172.16.159.254 172.16.128.50 PC8, PC9
Verifiche da fare
  1. Metti tutti i PC in DHCP e controlla rete/mask/gateway.
  2. Ping dal PC al gateway della propria LAN.
  3. Ping dal PC al Server (IP_SERVER_DHCP).
  4. Ping tra PC di LAN diverse (routing inter-LAN).
Errori tipici
  • Gateway del pool DHCP sbagliato.
  • Server con IP non statico o gateway errato.
  • Manca ip helper-address su una o più interfacce.
  • Interfacce router in shutdown.
Comandi utili sul router
show ip interface brief
show running-config
ping IP_SERVER_DHCP
Approfondimento: prova a rimuovere l’ip helper-address da una sola interfaccia: i PC di quella LAN non riceveranno più l’IP. Ripristinando il comando, la LAN tornerà operativa.
Riepilogo rapido
  • Rete base: 172.16.0.0/16 → servono 5 sottoreti → /19 (prendo 3 bit: 23=8 ≥ 5).
  • Mask /19: 255.255.224.0 (3° ottetto 224 = 128+64+32).
  • Metodo “salti”: 213 = 25 · 28 → 32 valori del 3° ottetto e 256 del 4° per ogni subnet.
  • Blocchi del 3° ottetto: 0–31, 32–63, 64–95, 96–127, 128–159 → network: 0, 32, 64, 96, 128.
  • Server DHCP con 5 pool + relay sul router con ip helper-address per LAN2–LAN5.