Redes VLAN

Redes VLAN

Segmentacion de VLAN

Las VLAN permiten que el administrador divida las redes en segmentos según factores como la función, el equipo del proyecto o la aplicación, sin tener en cuenta la ubicación física del usuario o del dispositivo.

Que permiten

Beneficios de las redes VLAN

Beneficios 5

Seguridad: los grupos que tienen datos sensibles se separan del resto de la red, disminuyendo las posibilidades de que ocurran violaciones de información

Reducción de costos: el ahorro de costos se debe a la poca necesidad de actualizaciones de red costosas y al uso más eficaz de los enlaces y del ancho de banda existentes.

Mejor rendimiento: la división de las redes planas de capa 2 en varios grupos de trabajo lógicos (dominios de difusión) reduce el tráfico innecesario en la red y mejora el rendimiento.

Reducción del tamaño de los dominios de difusión: la división de una red en redes VLAN reduce la cantidad de dispositivos en el dominio de difusión. Como se muestra en la ilustración

Mayor eficiencia del personal de TI: las VLAN facilitan el manejo de la red debido a que los usuarios con requerimientos similares de red comparten la misma VLAN.

Tipos de VLAN

VLAN de datos

Una VLAN de datos es una VLAN configurada para transportar tráfico generado por usuarios. Una VLAN que transporta tráfico de administración

VLAN predeterminada

Todos los puertos de switch se vuelven parte de la VLAN predeterminada después del arranque inicial de un switch que carga la configuración predeterminada.

VLAN nativa

Una VLAN nativa está asignada a un puerto troncal 802.1Q. Los puertos de enlace troncal son los enlaces entre switches que admiten la transmisión de tráfico asociado

VLAN de voz

Ancho de banda garantizado para asegurar la calidad de la voz

Prioridad de la transmisión sobre los tipos de tráfico de la red

Capacidad para ser enrutado en áreas congestionadas de la red

Una demora inferior a 150 ms a través de la red

Enlaces troncales de la VLAN

Un enlace troncal es un enlace punto a punto entre dos dispositivos de red que lleva más de una VLAN. Un enlace troncal de VLAN amplía las VLAN a través de toda la red.

Control de los dominios de broadcast con las VLAN

Redes sin VLAN

En condiciones normales de funcionamiento, cuando un switch recibe una trama de difusión en uno de sus puertos, reenvía la trama por todos los demás puertos,

Red con VLAN

Como se muestra en la animación de la figura 2, la red se segmentó mediante dos VLAN. Los dispositivos del cuerpo docente se asignaron a la VLAN 10, y los dispositivos de los estudiantes se asignaron a la VLAN 20.

Etiquetado de tramas de Ethernet para la identificación de VLAN

Tipo: es un valor de 2 bytes denominado “ID de protocolo de etiqueta” (TPID). Para Ethernet, este valor se establece en 0x8100 hexadecimal.

Prioridad de usuario: es un valor de 3 bits que admite la implementación de nivel o de servicio.

Identificador de formato canónico (CFI): es un identificador de 1 bit que habilita las tramas Token Ring que se van a transportar a través de los enlaces Ethernet.

ID de VLAN (VID): es un número de identificación de VLAN de 12 bits que admite hasta 4096 ID de VLAN.

VLAN nativas y etiquetado de 802.1Q

Tramas etiquetadas en la VLAN nativa

Algunos dispositivos que admiten los enlaces troncales agregan una etiqueta VLAN al tráfico de las VLAN nativas.

Tramas sin etiquetar en la VLAN nativa

Cuando un puerto de enlace troncal de un switch Cisco recibe tramas sin etiquetar (poco usuales en las redes bien diseñadas), envía esas tramas a la VLAN nativa.

Implementacion de VLAN

2 rangos

VLAN de rango normal

Se utiliza en redes de pequeños y medianos negocios y empresas.

Se identifica mediante una ID de VLAN entre 1 y 1005.

Las ID de 1002 a 1005 se reservan para las VLAN de Token Ring e interfaz de datos distribuidos por fibra óptica (FDDI).

VLAN de rango extendido

Se identifican mediante una ID de VLAN entre 1006 y 4094.

Las configuraciones no se escriben en el archivo vlan.dat.

Admiten menos características de VLAN que las VLAN de rango normal.

Se guardan, de manera predeterminada, en el archivo de configuración en ejecución.

Creación de una VLAN

Al configurar redes VLAN de rango normal, los detalles de configuración se almacenan en la memoria flash del switch en un archivo denominado vlan.dat.

Asignación de puertos a las redes VLAN

Es importante tener en cuenta que las VLAN se configuran en el puerto del switch y no en el terminal. La PC2 se configura con una dirección IPv4 y una máscara de subred asociadas a la VLAN, que se configura en el puerto de switch. En este ejemplo, es la VLAN 20.

Cambio de pertenencia de puertos de una VLAN

La pertenencia de VLAN de un puerto se puede cambiar fácilmente. No es necesario eliminar primero un puerto de una VLAN para cambiar su pertenencia de VLAN. Cuando se vuelve a asignar la pertenencia de VLAN

Configuración de enlaces troncales IEEE 802.1Q

Utilice el comando switchport trunk allowed vlan lista-vlan de Cisco IOS para especificar la lista de VLAN que se permitirán en el enlace troncal.

Restablecimiento del enlace troncal al estado predeterminado

Se muestran los comandos utilizados para restablecer todas las características de enlace troncal de una interfaz troncal a la configuración predeterminada. El comando show interfaces f0/1 switchport

Verificación de la configuración de enlace troncal

En el área superior resaltada, se muestra que el modo administrativo del puerto F0/1 se estableció en trunk. El puerto está en modo de enlace troncal. En la siguiente área resaltada, se verifica que la VLAN nativa es la VLAN 99.

Problemas de direccionamiento IP de VLAN

Cada VLAN debe corresponder a una subred IP única. Si dos dispositivos en la misma VLAN tienen direcciones de subred diferentes, no se pueden comunicar. Este es un problema frecuente y se resuelve fácilmente

VLAN faltantes

Pasos 2

Paso 1: Utilice el comando show vlan para verificar si el puerto pertenece a la VLAN esperada. Si el puerto se asignó a una VLAN incorrecta, utilice el comando switchport access vlan para corregir la pertenencia de VLAN.

Paso 2. Si se elimina la VLAN a la que se asignó el puerto, el puerto pasa a estar inactivo. Los puertos de una VLAN eliminada no se indicarán en el resultado del comando show vlan.

Introducción a la resolución de problemas de enlaces troncales

Una de las tareas frecuentes de los administradores de red es resolver problemas de formación de enlaces troncales o de puertos que se comportan incorrectamente como puertos de enlace troncal.

Problemas comunes con enlaces troncales

Problemas 4

VLAN permitidas en enlaces troncales: no se actualizó la lista de VLAN permitidas en un enlace troncal con los requisitos de enlace troncal de VLAN actuales. En este caso, se envía tráfico inesperado o ningún tráfico al enlace troncal.

Incompatibilidades de modo de enlace troncal: un puerto de enlace troncal está configurado en un modo que no es compatible para enlaces troncales en el puerto par correspondiente.

Incompatibilidad de VLAN nativa: los puertos de enlace troncal se configuraron con VLAN nativas diferentes. Este error de configuración genera notificaciones de consola y puede causar problemas de routing entre VLAN,

Routing entre VLAN con routers

Las VLAN se utilizan para segmentar redes conmutadas. Los switches de capa 2, tales como los de la serie Catalyst 2960, se pueden configurar con más de 4000 VLAN. Una VLAN es un dominio de difusión, por lo que las computadoras en VLAN

Routing entre VLAN antiguo

En este enfoque antiguo, el routing entre VLAN se realiza mediante la conexión de diferentes interfaces físicas del router a diferentes puertos físicos de switch. Los puertos de switch conectados al router se colocan en modo de acceso

Routing entre VLAN con router-on-a-stick

‘Router-on-a-stick” es un tipo de configuración de router en la cual una única interfaz física enruta el tráfico entre varias VLAN en una red. Como puede verse en la ilustración, el router está conectado al switch S1 mediante una única conexión

Configuración del routing entre VLAN antiguo: preparación

El proceso de enrutamiento requiere del dispositivo de origen para determinar si el dispositivo de destino es local o remoto con respecto a la subred local. El dispositivo de origen realiza esta determinación al comparar las direcciones

Configuración del routing entre VLAN antiguo: configuración del switch

Una vez que se crean las VLAN, los puertos de switch se asignan a las VLAN adecuadas. El comando switchport access vlan id_de_vlan se ejecuta desde el modo de configuración de interfaz en el switch para cada interfaz a la cual se conecta el router.

Configuración del routing entre VLAN antiguo: configuración de la interfaz del router

Las interfaces del router se configuran de manera similar a las interfaces de VLAN en los switches. Para configurar una interfaz específica, pase al modo de configuración de interfaz desde el modo de configuración global.

Configuración de router-on-a-stick: preparación

El routing entre VLAN antiguo con interfaces físicas tiene una limitación importante. Los routers tienen una cantidad limitada de interfaces físicas para conectarse a diferentes VLAN. A medida que aumenta la cantidad de VLAN en una red, el hecho de tener una interfaz física del router por VLAN

Configuración de router-on-a-stick: configuración del switch

Debido a que el puerto del switch F0/5 está configurado como puerto de enlace troncal, no necesita asignarse a ninguna VLAN. Para configurar el puerto del switch F0/5 como un puerto de enlace troncal,

Configuración de router-on-a-stick: configuración de subinterfaces del router

Cada subinterfaz se crea con el comandointerfaz id_interfaz id_subinterfaz comando global configuration mode. La sintaxis para la subinterfaz es la interfaz física, en este caso g0/0, seguida de un punto y un número de subinterfaz.