CAPITULO 5 ENRUTAMIENTO ENTRE VLAN

CAPITULO 5 ENRUTAMIENTO ENTRE VLAN

1. DEFINICION

   • Las VLAN se utilizan para segmentar redes conmutadas. Un profesional de redes puede configurar switches de capa 2, tales como los de la serie Catalyst 2960, con más de 4000 VLAN. Sin embargo, los switches de capa 2 tienen una funcionalidad muy limitada en cuanto a IPv4 e IPv6.
     • Y no pueden realizar las funciones de routing de los routers. Mientras que los switches de capa 2 adquieren cada vez una mayor funcionalidad de IP, como la capacidad de realizar routing estático, no admiten routing dinámico. La gran cantidad de VLAN posibles en estos switches hace que el routing estático sea insuficiente.
   • Una VLAN es un dominio de difusión, por lo que las computadoras en VLAN separadas no pueden comunicarse sin la intervención de un dispositivo de routing. Se puede usar cualquier dispositivo que admita routing de capa 3.
     • Como un router o un switch multicapa, para lograr la funcionalidad de routing necesaria. Independientemente del dispositivo empleado, el proceso de reenvío del tráfico de la red de una VLAN a otra mediante routing se conoce como “routing entre VLAN

2. FUNCIONAMIENTO DEL ROUTING ENTRE VLAN

   • ROUTING ENTRE VLAN ANTIGUO
     • PREPARACION
       • El routing entre VLAN antiguo requiere que los routers tengan varias interfaces físicas. El router realiza el enrutamiento al conectar cada una de sus interfaces físicas a una VLAN única. Además, cada interfaz se configura con una dirección IP para la subred asociada con la VLAN específica a la cual está conectada.
         • Al configurar las direcciones IP en las interfaces físicas, los dispositivos de red conectados a cada una de las VLAN pueden comunicarse con el router mediante la interfaz física conectada a la misma VLAN.
       • En esta configuración los dispositivos de red pueden utilizar el router como un gateway para acceder a los dispositivos conectados a las otras VLAN. 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.
     • CONFIGURACION DEL SWITCH
       • Utilice el comando vlan id_vlan del modo de configuración global para crear las VLAN. Una vez que se crean las VLAN, los puertos de switch se asignan a las VLAN adecuadas. El comando switchport access vlan id_vlan se ejecuta desde el modo de configuración de interfaz en el switch para cada interfaz a la cual se conecta el router.
         • El dispositivo de origen realiza esta determinación al comparar las direcciones IP de origen y de destino con la máscara de subred.
     • CONFIGURACION 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.
         • Las interfaces del router están deshabilitadas de manera predeterminada y es necesario habilitarlas con el comando no shutdown antes de utilizarlas. Una vez que se emite el comando del modo de configuración de interfaz no shutdown, se muestra una notificación que indica que el estado de la interfaz cambió a activó (up). Esto indica que la interfaz ahora está habilitada.
   • Routing entre VLAN con router-on-a-stick
     • PREPARACION
       • 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 agota rápidamente la capacidad de interfaces físicas de un router.
       • Una alternativa en redes más grandes es utilizar subinterfaces y enlaces troncales de VLAN. Los enlaces troncales de VLAN permiten que una única interfaz física del router enrute el tráfico de varias VLAN.
         • Esta técnica se denomina “router-on-a-stick” y utiliza subinterfaces virtuales en el router para superar las limitaciones de interfaces físicas del hardware.
     • CONFIGURACION DEL SWITCH
       • Para habilitar el routing entre VLAN utilizando el método router-on-a stick, comience por habilitar el enlace troncal en el puerto del switch que está conectado al router.
         • El router no admite el protocolo de enlace troncal dinámico (DTP), que es utilizado por los switches, por lo que no pueden usarse los siguientes comandos: switchport mode dynamic auto o switchport mode dynamic desirable.
     • Configuración de subinterfaces del router
       • Cada subinterfaz se crea con el comando interface id_interfaz id_subinterfaz en el modo de configuración global. La sintaxis para la subinterfaz es la interfaz física
         • Antes de asignar una dirección IP a una subinterfaz, es necesario configurar la subinterfaz para que funcione en una VLAN específica mediante el comando encapsulation dot1q VLAN_id.
           • hay una opción de palabra clave native que se puede agregar a este comando para establecer la VLAN nativa IEEE 802.1Q.
     • Verificación del Routing
       • Prueba de Ping: El comando ping envía una solicitud de eco ICMP a la dirección de destino. Cuando un host recibe una solicitud de eco del ICMP, éste responde con una respuesta de eco del ICMP para confirmar que recibió dicha solicitud. El comando ping calcula el tiempo transcurrido, para lo cual utiliza la diferencia de tiempo entre el momento en que se envió la solicitud de eco y el momento en que se recibió la respuesta de eco. El tiempo transcurrido se utiliza para determinar la latencia de la conexión. Al recibir una respuesta con éxito, confirma que existe una ruta entre el dispositivo emisor y el dispositivo receptor.
       • Prueba de tracert Tracert es una utilidad práctica usada para confirmar la ruta enrutada tomada entre dos dispositivos. En los sistemas UNIX, la utilidad se especifica como traceroute. Tracert también utiliza el ICMP para determinar la ruta tomada, pero utiliza las solicitudes de eco del ICMP con valores de tiempo de vida específicos definidos en la trama.
         • El valor de tiempo de vida determina con exactitud la cantidad de saltos del router que el eco del ICMP puede alcanzar. La primera solicitud de eco del ICMP se envía con un valor de tiempo de vida configurado para expirar en el primer router en la ruta hacia el dispositivo de destino. Cuando se excede el tiempo de espera de la solicitud de eco ICMP en la primera ruta, se reenvía un mensaje ICMP desde el router hasta el dispositivo de origen. El dispositivo registra la respuesta desde el router y procede a enviar otra solicitud de eco del ICMP, pero esta vez con un valor de tiempo de vida mayor.
   • Routing entre VLAN con switch multicapa
     • Para habilitar un switch multicapa para que realice funciones de routing, debe tener routing IP habilitado. El switching de multicapa es más escalable que cualquier otra implementación de routing entre VLAN. Esto se debe a que los routers tienen una cantidad limitada de puertos disponibles para conectarse a las redes. Además, en el caso de las interfaces que se configuran como una línea troncal, se puede admitir una cantidad limitada de tráfico en la línea al mismo tiempo.
     • Con un switch multicapa, el tráfico se enruta internamente al dispositivo de switch, lo que significa que los paquetes no se filtran por una única línea troncal para obtener nueva información de etiquetado de VLAN. Sin embargo, un switch multicapa no reemplaza totalmente la funcionalidad de un router. Los routers admiten una cantidad considerable de características adicionales, como la capacidad de implementar mayores controles de seguridad. En cambio, un switch multicapa se puede pensar como un dispositivo de capa 2 actualizado para tener algunas capacidades de routing.

3. Problemas en los puertos de switch

   • Hay varias configuraciones de switch incorrectas comunes que puede producirse al configurar el routing entre varias VLAN. Al utilizar el modelo de routing antiguo para routing entre VLAN, asegúrese de que los puertos del switch que se conectan a las interfaces del router estén configurados en las VLAN correctas. Si un puerto de switch no está configurado para la VLAN adecuada, los dispositivos configurados en esa VLAN no se pueden conectar a la interfaz del router, por lo que dichos dispositivos no pueden enviar datos a las demás VLAN.
     • Para corregir este problema, ejecute el comando switchport access vlan 10 en el modo de configuración de interfaz para el puerto de switch F0/4 en el switch S1. Cuando el puerto del switch se configura para la VLAN correcta, la PC1 puede comunicarse con la interfaz G0/0 del router R1, que le permite acceder a las otras VLAN conectadas al router R1.
   • Para corregir este problema, emita el comando switchport mode trunk en el modo de configuración de interfaz para el puerto del switch F0/5 en el switch S1. Esto convierte a la interfaz en un puerto de enlace troncal, lo que permite que se establezca un enlace troncal entre el R1 y el S1. Una vez que el enlace troncal se establece correctamente, los dispositivos conectados a cada una de las VLAN pueden comunicarse con la subinterfaz asignada a su VLAN, lo que permite el routing entre VLAN.
   • Para reducir el riesgo de una falla en el enlace entre switches que interrumpa el routing entre VLAN, se deben tener en cuenta enlaces redundantes y rutas alternativas en el diseño de red.

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