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SWITCH – Redes IP Conmutadas

Instructor : Ing. Luis A. Escudero escudero.luis.alberto@gmail.com

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Objetivos

Al completar este módulo lograremos:

• Configurar VLANs y Trunks

• Describir los temas de VTP

• Implementación DHCP

• Implementación DHCPv6

• Configurar Etherchannel Capa 2

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Implementación de VLANs y Trunks

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Discovery 2 : Configuración de VLANs y Trunk

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Topología del Laboratorio

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Descripción general de VLAN

Hacer Ping desde la PC1 hacia la PC2 que están conectadas a puertos que están en la misma VLAN , debe ser exitoso.

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Descripción general de VLAN (Cont.)

Hacer Ping desde la PC3 hacia la PC4 que están conectadas a puertos en diferentes VLANs , debe fallar.

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Descripción general de VLAN (Cont.)

Hacer Ping desde la PC3 hacia la PC4 que están conectadas a puertos en diferentes VLANs , debe fallar.

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Descripción general de VLAN (Cont.)

• Una VLAN es una red LAN independiente. • VLAN es un dominio de broadcast. • Una VLAN mapea a una red lógica (Subred). • Las VLANs proveen segmentación , seguridad y flexibilidad de la

red.

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Configuración de VLAN estáticas Agregar la VLAN 20 al switch y asignarle el nombre IT

Asignar la VLAN 20 a la interface Fa0/2

El dispositivo final debe estar en la subred correcta, asignada para la VLAN 20

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Verificar la asignación de VLAN

Se muestra información de las VLANs configuradas y su asignación a puertos

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Descripción general de Trunk

El ping realizado entre las PC que están conectadas a la VLAN1 debería ser exitoso

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Descripción general de Trunk (Cont.)

El ping realizado entre las PC que están conectadas a la VLAN20 , debería fallar, porque el enlace entre switches no esta configurado para transportar datos de VLAN20

PC2# ping 192.168.20.110

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Descripción general de Trunk (Cont.) Un enlace trunk puede transportar múltiples VLANs

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Configurar puerto de Trunk. Un enlace trunk puede transportar múltiples VLANs

• En este ejemplo se configura la interface Ethernet 1/1 como puerto de Trunk para el protocolo IEEE 802.1Q .

• Solo se permite las VLANs 1 y 20 que atraviesen el enlace troncal. • Se aplicara la misma configuración en el swtich del otro lado del enlace.

**

** Esta sentencia en algunos switches no es necesaria pues soportan solo un tipo protocolo

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Verificar el enlace de Trunk. • Verificar las interfaces que están configuradas como Trunk

• Verificamos la conectividad entre dispositivos que están en la misma VLAN en otro switch. Si la configuración es correcta debería se r exitoso.

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La Vlan nativa • Las tramas de la VLAN nativa se transportan sobre el trunk sin marcar. • La VLAN nativa debe coincidir en los extremos del enlace • Diferentes VLAN nativa en los extremos , tiene como consecuencia que el trafico

de una VLAN pase a otra diferente. • Recomendación configurar una VLAN no utilizada como VLAN nativa en los trunks.

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Interacciones entre los puerto del switch DTP y los modos de interacción de los puerto del switch • Se recomienda configuración manual • Configurar los puertos como Trunk o Acceso en ambos switches. • El comando switchport nonegotiate deshabilita la negociación.

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Implementación de VLAN

VLANs extremo a extremo: • Los usuarios están agrupados en VLANs independientes de la ubicación física • Sí los usuarios se mueven dentro del campo , su pertenencia a una VLAN no

cambia.

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Implementación de VLAN (Cont.)

VLANs Local: • Esta solución es recomendada por la mayoría de las arquitecturas actuales • Los usuarios son agrupados en VLANs dependientes de la ubicación física • Sí los usuarios se mueven dentro del campo, su pertenencia a una VLAN cambia.

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VLANs Extremo-a-Extremo vs. Locales VLANs Extremo-a-Extremo VLANs Locales

Pros: • Los usuarios dispersos geográficamente

pertenecen siempre a la misma VLAN independiente de la ubicación física.

• La misma política (seguridad, QoS) se puede aplicar al mismo grupo de usuarios, independientemente de su ubicación física.

Pros: • Diseño escalable. • Resolución de fallas más simple • Flujo de tráfico predecible. • Construcción simple de caminos

redundantes.

Contras: • Todos los switches necesitan tener

todas las VLANs de la topología. • Los mensajes de broadcast inundan

todos los switches. • La resolución de falla es más compleja.

Contras: • Más dispositivos de ruteo son

necesarios que en el modelo Extremo-a-Extremo.

• Los usuarios pertenecen al mismo dominio de broadcast cuando están en la misma ubicación física.

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VLANs de Voz

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VLANs de Voz (Cont.) • Los teléfonos IP se configuran con una VLAN de Voz (VVID) durante el intercambio

inicial de CDP. • Los Teléfonos IP son reconocidos por medio de CDP

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Configuración - VLANs de Voz

• Se configura la interface FastEthernet 0/1 para se parte de la VLAN de datos , VLAN 10 y VLAN de voz , VLAN 110

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Configuración del SW para soporte WLAN

WLAN Independiente

WLAN con controlador

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Resumen

• Una VLAN es un dominio de broadcast lógico que se expande en múltiples segmentos

de LAN

• Utilizamos el comando show vlan para verificar a que vlan esta asociado cada puerto.

• Un puerto de Trunk puede transportar múltiples VLANs.

• El comando show interfaces trunk se usa para verificar las interface de trunk.

• DTP puede negociar dinámicamente un enlace de trunk (no se recomienda)

• Las tramas de la VLAN nativa se transportan sin se r marcadas.

• La VLAN nativa debe coincidir en ambos entremos del link de trunk.

• La implementación de VLAN Local es preferida con respecto al modelo de VLAN

Extremo-a-Extremo.

• Las VLANs de voz tienen la particularidad de aplicar QoS al tráfico de voz, sin afectar al

tráfico de datos.

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Introducción a VTP

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El rol de VTP

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Modos de VTP

• No puede crear, modificar o borrar VLANs

• Envía y reenvía publicaciones.

• Se sincroniza con las configuraciones de VLANS

• Crear, modificar y borrar VLANs

• Envía y reenvía publicaciones. • Se sincroniza con las

configuraciones de VLANs

• Crea, modifica y borra solamente las VLANs locales.

• Reenvía publicaciones. • No se sincroniza con las

configuraciones de VLANs

NOTA: El comando erase startup-config no afecta al archivo vlan.dat en los switches en modo VTP server y cliente. Para borrar el archivo vlan.dat y reiniciar el switch para limpiar la información de VLANs y VTP.

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Discovery 3 : Operación VTP

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Objetivos - Topología

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Status de VTP

• Switch 1 es un cliente VTP en el dominio «CCNP» , tiene solo VLANs por defecto en la base de datos y su configuración es la revisión 0

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Status de VTP (Cont.)

• Switch 2 es un server VTP en el dominio «CCNP» , tiene solo VLANs por defecto en la base de datos y su configuración es la revisión 0

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Status de VTP (Cont.)

• Switch 3 esta en modo VTP transparente en el dominio «CCNP» , tiene solo VLANs por defecto en la base de datos y su configuración es la revisión 0

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Operación VTP

• Cómo el Switch 1 es Cliente de VTP en mismo dominio que el Switch 2, la VLAN 10 se ha replicado del Switch 2.

• La revisión de configuración se sincroniza con una nueva revisión del Switch 2

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Operación VTP

• El Switch 3 esta en modo transparente y no se sincroniza con su base de datos con el VTP server.

• El número de revisión en el switch VTP transparente siempre será 0.

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Operación VTP Las publicaciones se envían como tramas multicast y se envían cada 5 minutos o cuando ocurre un cambio

Servers VTP y clientes son sincronizados con su último número de revisión

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Cambios en un Switch VTP modo Transparente

Crear VLAN 20 en el switch 3 que esta en modo transparente

VLAN 20 no se propagará en el Switch 1 , que esta en modo VTP cliente

VLAN 20 no se propagará en el Switch 2 , que esta en modo VTP server

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Cambios en un Switch VTP modo Transparente (Cont.)

VLAN 20, el que fue creado en el Switch 3 , esta solo presente en el switch.

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Versiones VTP

• Versión 1 de VTP es la versión por defecto en los switches Cisco • Funciones de la Versión 2 de VTP:

• Versión dependiente en el modo Transparente • Chequeo de consistencia • Soporte TLV no reconocido.

• Nuevas funciones para VTP v3: • Soporte para VLAN Extendida y privada • El nombre de dominio no se aprende automáticamente. • Mejor seguridad y propagación de la base de datos. • Soporte MST

• Para cambiar la versión VTP , utilizamos el comando vtp versión 1|2|3 y para verificar utilizamos el comando show vtp status

• La versión 3 tiene plataformas limitadas.

VTPv3 no es compatible con VTPv1. VTPv3 es compatible con VTPv2 siempre que no este utilizando la propagación de VLANs privadas o extendidas.

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Configuración por defecto de VTP

• Valores por defecto en los switches : • Nombre de dominio de VTP: <Null> • Modo VTP: Modo Server • Password VTP: Ninguno • Version VTP: Versión 1 • Revisión de Configuración: Versión 1

• Un nuevo switch puede automáticamente convertirse en parte de un domino una vez que recibe una publicación de un server

• Un cliente VTP puede sobrescribir la base de VTP server si el cliente tiene un numero de revisión mayor.

• Un nombre de dominio no puede resetear a <Null> a menos que se borre la base de datos .

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Sobrescribir la Configuración VTP

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Sobrescribir la Configuración VTP (Cont.)

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Sobrescribir la Configuración VTP (Cont.)

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Sobrescribir la Configuración VTP (Cont.)

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VTP Recomendación de Configuración

• Configurar VTP en modo transparente en todos los switches de la red

• La configuración de VLAN esta almacenada en la configuración del switch • La información de VLAN no son replicadas hacia o desde otros switches

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Resumen

• VTP es protocolo de mensajería de capa 2 que mantiene la consistencia de la

configuración.

• Configuración por defecto de los switches:

• Nombre de dominio de VTP: <Null> • Modo VTP: Modo Server • Password VTP: Ninguno • Version VTP: Versión 1

• Configurar todos los switches en la red en modo transparente.

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Implementar DHCP

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Descripción General - DHCP

• Los clientes en las VLANs de acceso necesitan un servicio DHCP

• El servicio DHCP puede ser provisto por : • Servidores Externos • Dispositivos de red

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Discovery 4 : Explorando DHCP

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Objetivo Visual

Configurar servidor DHCP

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Configurar Server DHCP

• Configurar DSW1 como servidor de DHCP para los dispositivos VLAN 10

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Verificar la Configuración DHCP

• Actualmente no hay direcciones asignadas en el Pool de la VLAN 10, porque no hay clientes solicitando direcciones IP

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Investigando la negociación de DHCP

• PC1 adquirirá una dirección IP por DHCP

• Encender el debugging. Nos va a mostrar el proceso de negociación DHCP entre PC1 y DSW1

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Investigando la negociación de DHCP

• Se puede observar los cuatro procesos de la negociación de DHCP

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Negociación DHCP

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Configuración del Cliente DHCP

Configurar en la PC2 y PC3 la modalidad IP configuration tildar DHCP

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Verificar DHCP

• El servidor DHCP ha entregado tres direcciones IP

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Configurar DHCP manualmente Algunos dispositivos de red necesitan una dirección IP que no cambie . Utilizando DHCP , se puede asignar manualmente una dirección IP a un cliente

• Si necesitamos asignar una IP a un cliente, vamos a necesitar los parámetros que identifican al cliente.

• Si se necesita que el cliente obtenga una nueva dirección IP , se debe borrar la tabla de asignaciones previas.

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Configuración DHCP

• Asignación manual de dirección IP al host con los parámetros del cliente.

• PC3 Forzar que vuelva a solicitar una nueva dirección IP

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Configuración DHCP Relay

• Si el servidor DHCP no esta en la misma subred del cliente , configurar lP helper Address en la interface entrante para reenviar los pedidos de DHCP al servidor DHCP

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Opciones DHCP

Las opciones permiten configurar las extensiones de DHCP básicas : Algunas opciones son las siguientes:

• Option 43 : Se utiliza para anunciar a un AP Lightweight dónde esta el WLC. • Option 69: Se utiliza para anunciar a un cliente que servidor SMTP utilizar • Option 70: Se utiliza para anunciar a un cliente que servidor POP3 utilizar. • Option 150: Utilizado para indicar a un teléfono IP que servidor TFTP utilizar

para bajar la configuración.

Ejemplo de configuración option 150

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Resumen

• El servidor DHCP provee direcciones IP al cliente, máscara de subred, dirección de DNS

etc.

• Sí es necesario que un dispositivo tenga una dirección IP que no cambie , debería hacer

una configuración manual DHCP

• Configurar IP helper address si el servidor de DHCP esta en otra subred

• Algunas informaciones se proveerán por medio de opciones de DHCP como por ejemplo:

• Option 43 para indicar dónde se encuentre el WLC

• Option 150 para indicar a un teléfono IP dónde se encuentra el servidor TFTP

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Laboratorio Challenge 2: Configurar DHCP

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Implementar DHCP para IPv6

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Generalidades

• Describir Autoconfiguración sin estados

• Describir DHCP v6

• Operación DHPCv6

• Describir stateless DHCPv6

• Configurar autoconfiguración Stateless, Stateful DHCPv6 y stateless DHCPv6

• Configurar un relay agent DHCPv6

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Características de Stateless Autoconfiguration

• Provee plug and play para los dispositivos de red

• Los host crean un dirección IPv6 de unicast combinando:

• La dirección EUI-64 de su interface (en base en la MAC) o ID aleatorio

• Un prefijo del link que es obtenido por la publicación de un router.

En la iniciación de la red, un nodo puede obtener: • Prefijo IPv6 • Dirección del router por defecto • Limite de saltos • MTU • Validez en el tiempo

Si el bit es 1, este es cambiado por 0 y viceversa

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Características de Stateless Autoconfiguration (Cont.)

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Características DHCPv6

• DHCPv6 es una versión actualizada para utilizar DHCP con IPv6 • Soporte para direcciones IPv6 • Permite un mejor control que autoconfiguración Stateless • Se puede utilizar para registración automática de nombre de dominio

de host utilizando DDNS (DNS dinámico) • DHCP opera como en IPv4 con estas excepciones:

• El cliente detecta la presencia de routers en el enlace • Si lo encuentra, el cliente examina la publicación del router para

determinar si el DHCP se puede utilizar • Si no encuentra router o si el DHCP no se puede utilizar, el cliente

envía un mensaje solicitando DHCP (DHCP SOLICIT)

DHCPv6 se documenta en el RFC 3736

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Operación DHCPv6

• Negociación de 4 vías similar a DHCPv4

• El cliente envía un mensaje multicas t SOLICIT

• El servidor responde con un mensaje de unicast ADVERTISE

• El cliente elige la dirección IPv6 utilizando un mensaje REQUEST

• El servidor finaliza el intercambio con un mensaje CONFIRM

• DHCPv6 también tiene una versión de dos vías de negociación:

• Solamente utiliza SOLICIT y REPLAY

• Tanto el servidor como el cliente necesita ser configurado como

«rapid-commit»

Rapid-commit par aDHCPv6 esta definido en el RFC 4039

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Generalidades de Stateless DHCPv6

• También conocido como DHCPv6 Lite.

• No provee asignación de direcciones IPv6.

• Los nodos necesitan adquirir direcciones a través de otros medios.

• Se utiliza para proveer información adicional , para clientes que ya tienen

una dirección IPv6:

• Servidor NTP

• Nombre de dominio

• Servidor DNS

• Stateless DHCPv6 no es soportado por todas las plataformas

• Se puede correr en combinación con Stateful DHCPv6

• Stateless DHCPv6 se describe en el RFC 3736

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Discovery 5 : Obtener direcciones IPv6 dinámicamente

No funciona en Packet Tracer

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Objetivo

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Configurar Stateless Autoconfiguration

Configurar una dirección IPv6 en el dispositivo capa 3. Esta configuración es toda la configuración necesaria

Configura r un cliente (en este ejemplo en un router) para adquirir una dirección IPv6 por medio de stateless autoconfiguration

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Verificar Stateless Autoconfiguration

Verificar que la PC1 adquiera una dirección IPv6 global por medio de Stateless Autoconfiguration

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Configurar DHCPv6

En DSW1, configurar un pool de DHCPv6 para la VLAN 20

En DSW1 , asociar el pool DHCPv6 para la VLAN 20 con la interface de VLAN20

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Configurar DHCPv6

Configurar PC2 para adquirir una dirección IPv6 a través de DHCPv6

Verificar que el cliente ha adquirido una dirección IPv6 global, DNS server, nombre de dominio por medio de DHCPv6

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Configuración Stateless DHCPv6

• El cliente toma una dirección IPv6 por Stateless autoconfiguration. Sin embargo NTP, DNS nombre de dominio y otros no son provistos.

• Solución : Configurar stateless DHCPv6 para aumentar stateless autoconfiguration.

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Configuración Stateless DHCPv6

• En DSW1, asociar el pool DHCPv6 para la VLAN 30 con interface VLAN 30

• Configurar un pool stateless DHCPv6 en DSW1 para VLAN 30

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Verificar Stateless DHCPv6

• El cliente adquiere servidor DNS , información nombre de dominio a través de DHCPv6. No adquiere una dirección IPV6 global a través de DHCPv6

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Verificar DHCPv6

• DSW1 muestra solamente una asociación DHCPv6 debido que entrega una dirección IPv6 global , la única es para un cliente de la VLAN 20

Dos pool son configurado en DSW1

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DHCPv6 Relay Agent

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Resumen

• Stateless autoconfiguration permite configurar clientes con direcciones IPv6 con una

configuración sin servidor

• DHCPv6 puede ser del tipo Stateless o Stateful

• Stateful DHCPv6 es una versión actualizada de DHCP para utilizar con IPv6

• Stateless DHCPv6 no provee dirección IPv6 . Provee a clientes que ya tienen direcciones

IPv6 otra información complementaria (ej. NTP, DNS).

• DHCPv6 permite el uso de direcciones multicast para brindar soporte de enviar

mensajes desde los relays DHCPv6 y servidores DHCPv6.

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Configuración Port Aggregation Capa 2

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Generalidades

• Describir la tecnología EtherChannel

• Describir protocolos , negociación port aggregation

• Pasos de configuración para asociar interfaces al EtherChannel

capa2

• Configurar EtherChannel

• Describir opciones de balanceo de carga

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Porqué es necesario EtherChannel

• Resolver problemas de congestión. • Una solución es incrementar la

velocidad de los enlaces , pero esta solución no puede escalar indefinidamente

• Otra solución es multiplicar los enlaces , pero los mecanismos para evitar loops lo deshabilitan

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Porqué es necesario EtherChannel (Cont.)

• Solución para proveer mas ancho de banda.

• Agregado lógico de enlaces similares. • Se «ve» como un único enlace • Permite balanceo de carga y

redundancia • Soporte para puertos de switch

(capa 2) y puertos ruteados (capa 3).

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EtherChannel Modo Interacción

• LACP: Protocolo de negociación IEEE. • PAgP: Protocolo de negociación Cisco. • Static persistence: Protocolo sin negociación.

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EtherChannel Capa 2 Guía de Configuración

1. Identificar los puertos en cada switch 2. Configurar el grupo de canal en la interface.

• Especificar un número de grupo del canal • Especificar el modo (establecerá el tipo de protocolo)

• On (sin protocolo) • Auto o Desirable (PAgP) • Active o passive (LACP)

3. Configurar la interface para el canal. 4. Verificar la conectividad.

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EtherChannel Capa 2 Guía de Configuración (Cont.)

Cuando se configura EtherChannel tener en cuenta: • Los cambios de configuración en la interface del Port Channel

afecta al EtherChannel • Los cambios de configuración en la interface física afecta solo a

la interface. • Todas las interfaces de un EtherChannel deben tener la misma

configuración: • Misma velocidad y modo duplex • Mismo modo de interface (Acceso o Troncal) • Las misma VLANs nativa y las permitidas en el puerto trunk. • Las misma VLAN de acceso en los puertos de acceso.

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Discovery 6 : Configuración EtherChannel y Balanceo de carga

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Objetivo

Configurar EtherChannel

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Configuración EtherChannel Asociar Gig 0/1 y Gig 0/2 en un channel group 1 utilizando el modo en este caso LACP activo

GigaEthernet 0/1-2

Aplicar la configuración al port Channel y dichos cambios se reflejarán en las interfaces involucradas

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Verificación EtherChannel

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Verificación EtherChannel - Balanceo de carga

Verificar que mecanismo de balanceo de carga esta en uso

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Investigar src-dst-ip - Balanceo de carga

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Investigar src-dst-ip - Balanceo de carga (Cont.)

Limpiar los contadores antes de comenzar el test

Ejecutar ping de PC1 a PC3 para generar tráfico (en el simulador es conveniente utilizar un router como PC)

Mostrar el tráfico sobre una de las interfaces Ethernet 1/1

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Investigar src-dst-ip - Balanceo de carga (Cont.)

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Investigar src-dst-ip - Balanceo de carga (Cont.)

Limpiar los contadores antes de comenzar el test

Ejecutar ping de PC2 a PC3 para generar tráfico (en el simulador es conveniente utilizar un router como PC)

Mostrar el tráfico sobre una de las interfaces – Ethernet 1/2

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Cambiar - Balanceo de carga

Cambiar el balanceo de carga por IP de destino

Verificar que el modo de balanceo de carga ha cambiado

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Investigar el Balanceo de carga por IP de destino

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Investigar el Balanceo de carga por IP de destino

Limpiar los contadores antes de comenzar el test

Ejecutar ping de PC1 a PC3 para generar tráfico (en el simulador es conveniente utilizar un router como PC)

La mayoría del tráfico va sobre el link Ethernet 1/2

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Investigar el Balanceo de carga por IP de destino Limpiar los contadores

Generar tráfico de la PC2 a la PC3

Ahora en ambos casos en tráfico de PC1 y PC2 va sobre la misma interface Ethernet 1/2

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Opciones del Balanceo de carga EtherChannel

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Operación del Balanceo de carga EtherChannel

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EtherChannel Guard

Se encuentra habilitado por defecto

El mensaje nos dice que hay un problema de configuración en el EtherChannel

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Resumen

• EtherChannel incrementa el ancho de banda , agregando enlaces similares entre

switches.

• EterChannel puede ser configurado dinámicamente (LACP, PAgP) o estáticamente.

• EtherChannel es configurado para asignar interfaces a un conjunto y configurarlas a una

interface port channel

• EtherChannel permite balanceo de carga sobre todos los enlaces del conjunto. El

método que se ha elegido afecta la eficiencia del mecanismo de l balanceo de carga

• EtherChannel Guard es utilizado para detectar fallas de configuraciones y esta

habilitado por defecto.

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Laboratorio Challenge 4: Configurar EtherChannel

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Resumen del Módulo

• La implementación de VLAN local es preferida a la implementación VLAN Extremo-a-

Extremo

• Las VLANs de voz proveen QoS para tráfico de voz sin afectar el flujo de datos desde la

PC.

• Configurar todos los switches en la red con el modo VTP transparente.

• Algunas informaciones solo se pueden proveer por medio de las opciones de DHCP.

• Un dispositivo puede dinámicamente una dirección IPv6 por medio de Stateless

autoconfiguration o DHCPv6

• Stateless DHCPv6 , o DHCPv6 Lite , no provee direcciones IPv6.

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Arquitectura de la Red de Campo

SWITCH – Redes IP Conmutadas

Fin del módulo