CONMUTACION DE UNA RED EMPRESARIAL

Descripción de la conmutación en el nivel empresarial

Aunque en la creación de redes empresariales se utilizan tanto routers como switches, el diseño de red de la mayoría de las empresas se basa en gran parte en los switches. Los switches representan menor costo por puerto que los routers, y proporcionan envío rápido de tramas a velocidad de cable.

El switch es un dispositivo muy adaptable de Capa 2. En su función más simple, reemplaza al hub como punto central de conexión de varios hosts. En una función más compleja, el switch se conecta a uno o más switches para crear, administrar y mantener enlaces redundantes y la conectividad de la red VLAN. Procesa todos los tipos de tráfico de la misma forma, sin importar su uso.

(VLAN: Grupo de dispositivos alojados en una red, generalmente estaciones de usuarios finales, que se comunican como si estuvieran conectados al mismo segmento de la red aún cuando pueden estar en segmentos distintos. Las VLAN se configuran en Switch de grupo de trabajo. Los switch con VLAN pueden interconectarse usando protocolos VLAN de enlace troncal)

Envía tráfico basándose en las direcciones MAC. Cada switch mantiene una tabla de direcciones MAC en la memoria de alta velocidad, llamada memoria de contenido direccionable (CAM). El switch recrea esta tabla cada vez que se lo activa, utilizando a la vez las direcciones MAC de origen de las tramas entrantes y el número de puerto a través del cual ésta ingresó al switch.

El switch elimina las entradas de la tabla de direcciones MAC que no se utilizan dentro de determinado período de tiempo. El nombre dado a este período de tiempo es temporizador de actualización; la eliminación de una entrada se llama descarte por antigüedad.

Cuando una trama unicast ingresa a un puerto, el switch encuentra su dirección MAC de origen en la trama. Luego busca en la tabla MAC una entrada que coincida con la dirección.

Si la dirección MAC de origen no se encuentra en la tabla, el switch agrega una entrada que consta de la dirección MAC y el número de puerto, e inicia el temporizador de actualización. Si la dirección MAC de origen ya existe, el switch restablece el temporizador de actualización.

A continuación, el switch busca en la tabla la dirección MAC de destino. SI ya existe una entrada, el switch reenvía la trama al número de puerto correspondiente. Si la entrada no existe, el switch inunda todos los puertos activos con la trama, con la excepción del puerto por el cual se la recibió.

En una empresa, los factores decisivos son la disponibilidad permanente, la velocidad y el rendimiento de la red. La extensión de broadcast y los dominios de colisiones afectan el flujo de tráfico. Por lo general, los dominios de colisiones y un broadcast más grande afectan estas variables críticas.

Si un switch recibe una trama de broadcast, inunda todas las interfaces activas con ésta, como sucede con una dirección MAC de destino desconocida. Todos los dispositivos que reciben este broadcast forman el dominio de broadcast. Cuantos más switches se conecten, más se incrementa el tamaño del dominio de broadcast.

Los dominios de colisiones presentan un problema similar. Cuantos más dispositivos participen en un dominio de colisión, más colisiones se producen.

Los hubs generan dominios de colisiones de gran tamaño. Los switches, por el contrario, utilizan una función llamada microsegmentación para reducir la extensión de los dominios de colisiones a un solo puerto del switch.

Cuando un host se conecta a un puerto del switch, el switch crea una conexión dedicada. Cuando dos hosts conectados se comunican entre sí, el switch analiza la tabla de conmutación y establece una conexión virtual, o microsegmento, entre los puertos.

El switch mantiene el circuito virtual (VC) hasta el final de la sesión. Al mismo tiempo hay varios circuitos virtuales activos. La microsegmentación mejora la utilización del ancho de banda al reducir las colisiones y permitir varias conexiones simultáneas.

Los switches son compatibles con la conmutación simétrica o asimétrica. Los switches cuyos puertos tienen la misma velocidad se denominan simétricos. Muchos switches, sin embargo, tienen dos o más puertos de alta velocidad. Estos puertos de alta velocidad, o puertos uplink, se conectan a las áreas que presentan mayor demanda de ancho de banda. Por lo general, estas áreas incluyen:

Conexiones a otros switches

Enlaces a servidores o granjas de servidores

Conexiones a otras redes

Las conexiones entre puertos de diferentes velocidades utilizan la conmutación asimétrica. Si es necesario, el switch almacena información en la memoria para proporcionar un búfer entre puertos de diferentes velocidades. Los switches asimétricos son comunes en entornos empresariales.

(Puertos uplink: Puerto de alta velocidad que se conecta a las áreas que presentan mayor demanda de ancho de banda, como otro switch, un servidor central u otras redes.)

Conmutado de multicapa

Tradicionalmente, las redes están compuestas por dispositivos separados según sean de Capa 2 o Capa 3. Cada dispositivo utiliza una técnica diferente para procesar y enviar el tráfico.

Capa 2

Los switches de Capa 2 están basados en hardware. Envían el tráfico a la velocidad de cable, mediante los circuitos internos que conectan físicamente a cada puerto entrante con todos los demás puertos. El proceso de envío utiliza la dirección MAC y la existencia de la dirección MAC de destino en la tabla de direcciones MAC. Un switch de Capa 2 limita el envío de tráfico a un único segmento o una subred dentro de la red.

Capa 3

Los routers están basados en software y utilizan microprocesadores para llevar a cabo el enrutamiento según las direcciones IP. El enrutamiento de Capa 3 permite el reenvío de tráfico entre diferentes redes y subredes. Cuando un paquete ingresa a la interfaz del router, éste utiliza software para encontrar la dirección IP de destino y seleccionar la ruta más adecuada hacia la red de destino. Luego el router conmuta el paquete a la interfaz de salida correspondiente.

La conmutación de Capa 3, o conmutación multicapa, combina la conmutación basada en hardware y el enrutamiento basado en hardware en el mismo dispositivo.

Un switch multicapa combina las funciones de un switch de Capa 2 y un router de Capa 3. La conmutación de Capa 3 se lleva a cabo en hardware especial de circuito integrado de aplicación específica (ASIC). Las funciones de envío de trama y de paquetes utilizan los mismos circuitos ASIC.

Con frecuencia, los switches multicapa guardan, o almacenan en caché, la información de enrutamiento de origen y destino del primer paquete de una conversación. Para los paquetes siguientes, no es necesario

ejecutar una búsqueda de enrutamiento, ya que la información de enrutamiento se encuentra en la memoria. Esta función de almacenamiento en caché contribuye al gran rendimiento de estos dispositivos.

Tipos de conmutación

En los comienzos de la conmutación, un switch era compatible con uno o dos métodos importantes de envío de una trama desde un puerto hasta otro. Los dos métodos son almacenar y enviar y conmutación por método de corte. Ambos métodos tienen ventajas definidas, así como algunas desventajas.

Almacenar y enviar

En este tipo de conmutación, se lee la trama completa y se la almacena en la memoria antes de enviarla al dispositivo de destino. El switch comprueba la integridad de los bits de la trama; para ello, recalcula el valor de comprobación de redundancia cíclica (CRC). Si el valor de CRC calculado es el mismo que el valor del campo CRC de la trama, el switch envía la trama al puerto de destino. El switch no envía las tramas si los valores de CRC no coinciden. El valor de CRC está ubicado dentro del campo secuencia de verificación de trama (FCS) de la trama Ethernet.

Aunque este método evita que se conmuten tramas dañadas a otros segmentos de la red, provoca una mayor latencia. Debido a la latencia provocada por el método de almacenamiento y envío, por lo general, sólo se lo utiliza en entornos proclives a producir errores, como los entornos con altas probabilidades de interferencia electromagnética.

Conmutación por método de corte

El otro método importante de conmutación es la conmutación por método de corte. La conmutación por método de corte se subdivide en dos métodos adicionales: por envío rápido y libre de fragmentos. En ambos métodos, el switch envía la trama antes de que se complete la recepción. Dado que el switch no calcula o comprueba el valor de CRC, es posible que se envíen tramas dañadas.

El envío rápido es el método más veloz de conmutación. El switch envía las tramas al puerto de destino tan pronto como lee la dirección MAC de destino. Este método tiene la latencia más baja, pero también envía fragmentos de colisión y tramas dañadas. Este método de conmutación funciona mejor en una red estable con pocos errores.

En la conmutación libre de fragmentos, el switch lee los primero 64 bytes de la trama antes de comenzar a enviarla al puerto de destino. La trama Ethernet más corta que tiene validez es de 64 bytes. Por lo general, las tramas de menor tamaño son resultado de colisiones y se denominan runts. La comprobación de los primeros 64 bytes garantiza que el switch no envíe fragmentos debidos a colisiones.

El método de almacenamiento y envío tiene la latencia más alta y el envío rápido, la más baja. La latencia de método libre de fragmentos se encuentra en el medio de estos otros dos. El método de conmutación libre de fragmentos funciona mejor en un entorno donde se producen muchas colisiones. En una red de conmutación construida adecuadamente, las colisiones no representan un problema; por lo tanto, la conmutación de envío rápido sería el método más indicado.

En la actualidad, la mayor parte de los switches de la LAN de Cisco utilizan el método de conmutación de almacenamiento y envío. Esto se debe a que, gracias a la tecnología más reciente y a los plazos de procesamiento más breves, los switches pueden almacenar y procesar las tramas casi tan rápido como la conmutación por método de corte, sin el inconveniente de los errores. Asimismo, muchas de las funciones más complejas, como la conmutación multicapa, requieren el uso del método de almacenamiento y envío.

También existen algunos switches de Capa 2 y Capa 3 más avanzados que pueden adaptar su método de conmutación a las cambiantes condiciones de la red.

Estos switches comienzan enviando el tráfico mediante el método de envío rápido, a fin de proporcionar la latencia más baja posible. Aunque el switch no realiza una verificación de errores antes de enviar la trama, reconoce los errores y mantiene un contador de errores en la memoria. Compara la cantidad de errores encontrados con un valor de umbral predefinido.

(Valor de umbral: Cantidad máxima de errores que un switch permite antes de pasar a la conmutación de almacenamiento y envió para disminuir el tráfico y corregir el problema)

Seguridad del Switch

Independientemente del método de conmutación que se utilice, la seguridad de la red debe ser una prioridad. La seguridad de la red a menudo se concentra en los routers y en el bloqueo de tráfico externo. Los switches forman parte de la estructura interna de la organización, y están diseñados para proporcionar conectividad simple. Por lo tanto, sólo se aplican algunas medidas de seguridad, y en ocasiones no se aplica ninguna.

Aplique las siguientes funciones básicas de seguridad a los switches para garantizar que sólo las personas autorizadas puedan tener acceso a los dispositivos:

Asegure el dispositivo físicamente Utilice contraseñas seguras Active el acceso a SSH Supervise el acceso y el tráfico Desactive el acceso http Desactive los puertos no utilizados Active la seguridad del puerto Desactivar Telnet

PREVENCION DE LOS BUCLES DE CONMUTACION

Redundancia en una red conmutada

En la actualidad, las empresas dependen cada vez más de sus redes para su funcionamiento. Para muchas organizaciones, la red es su herramienta vital. Los períodos de inactividad de la red tienen como consecuencia la pérdida de operaciones comerciales, ingresos y confianza por parte del cliente, lo que podría resultar desastroso para la empresa.

La falla de un único enlace de la red, un único dispositivo o un puerto crítico de un switch causa un período de inactividad de la red. La redundancia es una característica clave del diseño de la red a fin de mantener un alto grado de confiabilidad y eliminar cualquier punto de error exclusivo. La redundancia se logra mediante la instalación de enlaces de red y equipos duplicados para áreas críticas.

En ocasiones, proporcionar redundancia completa a todos los enlaces y los dispositivos de la red puede resultar muy costoso. Los ingenieros de red a menudo deben equilibrar el costo de la redundancia con la necesidad de disponibilidad de la red.

Redundancia:

1.- Duplicación de los componentes de una red, como dispositivos, servicios o conexiones, con el propósito de mantener la operabilidad si alguna herramienta falla. 2.- Porción de la información total contenida en un mensaje que puede ser eliminada sin perder el contexto.

La redundancia hace referencia a la existencia de dos rutas diferentes a un destino determinado. Algunos ejemplos de redundancia fuera de los entornos de red son: dos carreteras que llevan a un pueblo, dos puentes que cruzan un río o dos puertas de salida de un edificio. Si una vía está bloqueada, todavía está disponible la otra.

Para lograr redundancia, conecte los switches a varios enlaces. Los enlaces redundantes de una red conmutada reducen la congestión y mejoran la alta disponibilidad y el balanceo de carga.

Sin embargo, la conexión entre switches puede ocasionar problemas. Por ejemplo, la naturaleza de broadcast del tráfico de Ethernet crea bucles de conmutación. Las tramas de broadcast van de un lado a otro en todas direcciones, causando una tormenta de broadcast. Las tormentas de broadcast utilizan todo el ancho de banda disponible y pueden impedir que se establezcan conexiones de red, además de ocasionar la interrupción de las conexiones ya establecidas.

Las tormentas de broadcast no son el único problema creado por los enlaces redundantes en una red conmutada. Las tramas unicast a veces ocasionan problemas, como las transmisiones de múltiples tramas y la inestabilidad de la base de datos de MAC.

Transmisiones de múltiples tramas

Si un host envía una trama unicast a un host de destino, y la dirección MAC de destino no está incluida en ninguna de las tablas de direcciones MAC del switch conectado, todos los switches inundan todos los puertos con la trama. En una red con bucles, la trama podría enviarse de vuelta al switch inicial. El proceso se repite, y así se crean varias copias de la trama en la red.

Con el tiempo, el host de destino recibe varias copias de la trama. Esto ocasiona tres problemas: desperdicio de ancho de banda, desperdicio de tiempo de la CPU y posible duplicación del tráfico de transacciones.

Inestabilidad de la base de datos MAC

Es posible que los switches de una red redundante obtengan información incorrecta sobre la ubicación de un host. Si existe un bucle, un switch puede asociar la dirección MAC de destino con dos puertos separados. Esto ocasiona confusión y envíos de tramas subóptimos.

Protocolo de Spanning Tree (STP)

El protocolo de Spanning Tree (STP) proporciona un mecanismo de desactivación de enlaces redundantes en una red conmutada. El STP proporciona la redundancia requerida para brindar fiabilidad sin crear bucles de conmutación.

Es un protocolo de estándares abiertos, que se utiliza en un entorno de conmutación para crear una topología lógica sin bucles.

El STP es relativamente autosuficiente y requiere poca configuración. La primera vez que se encienden los switches con STP activado, buscan bucles en la red de conmutación. Los switches que detecten un posible bucle bloquean algunos de los puertos de conexión, y dejan otros activos para enviar tramas.

El STP define una estructura que abarca todos los switches de una red conmutada en estrella. Los switches verifican la red constantemente para garantizar que no haya bucles y que todos los puertos funcionen correctamente.

Para evitar los bucles de conmutación, el STP:

Obliga a ciertas interfaces a ingresar en un estado de espera o bloqueo Deja a otras interfaces en estado de envío Reconfigura la red activando la ruta en espera correspondiente, si la ruta de envío deja de estar

disponible

En la terminología de STP, a menudo, se utiliza el término puente para referirse al switch. Por ejemplo, el puente raíz es el switch principal o punto focal de la topología de STP. El puente raíz se comunica con los demás switches mediante unidades de datos de protocolo de puente (BPDU). Las unidades BPDU son tramas que se envían como multicast cada 2 segundos a todos los demás switches. Estas unidades contienen información como:

Identidad del switch de origen Identidad del puerto de origen Costo acumulativo de la ruta al puente raíz Valor de los temporizadores de actualización Valor del temporizador de saludo

BPDU (Unidad de datos de protocolo de puentes)

Paquete de saludo del protocolo del spanning-tree que se envía a intervalos configurables para intercambiar información entre los puentes de la red .

Identificador de protocolo: Siempre 0

Version: Siempre 0Tipo de mensaje: Especifica el tipo de BPDU (Configuración o notificación de cambios de topología) que contiene la trama.Señaladores: Utilizados para administrar cambios en la topología activa.ID de raíz: Contiene el ID de puente raíz; contiene el mismo valor después de la convergencia de todas las BPDU de la red en puente.Costo de la ruta raíz: El costo acumulativo de todos los enlaces que conducen al puente raíz.ID de puente: El BID del puente que creó la BPDU actual.ID del puerto: Contiene un valor único para cada puerto; Contiene el valor 0x8001 en el puerto 1/1, mientras que el puerto 1/2 contiene 0x8002, etc.Antigüedad del mensaje: Registra el tiempo desde que el puente raíz generó originalmente la información desde la cual se deriva la BPDU actual.Antigüedad máxima: Tiempo máximo que se guarda una BPDU; Influye sobre el temporizador de antigüedad de la tabla del puente durante el proceso de notificación de cambios de topología.Tiempo de saludo: Tiempo entre las BPDU de configuración periódica.Retardo de envió: EL tiempo empleado en los estados Escuchar y Aprender; Influye sobre los temporizadores durante el proceso de notificación de cambios de topología.

Cuando se enciende el switch, cada puerto pasa por un ciclo de cuatro estados:

Bloquear:

Permanece en color ámbar Recibe las BPDU Descarta tramas de datos

No aprende direcciones Tarda hasta 20 segundod en cambiar al

estado de escuchar.

Escuchar:

Titila en ámbar Escucha las BPBU

No envía tramas No aprende direcciones MAC

Determina si el switch tiene más de un puerto de enlace troncal que pueda crear un bucle. Si tiene un bucle: regresa al estado de bloqueo. Si no tiene bucle: realiza transiciones hasta el estado de aprendizaje.

Tarda 15 segundos en realizar transiciones hasta el estado de aprendizaje, también llamado retardo de envío.

Aprender:

Titila en ámbar Procesa las BPBU

Aprende direcciones MAC del tráfico recibido. No envía tramas Tarda 15 segundos hasta la transición de envío.

Reenviar

Titila en verde Escucha las BPBU

Aprende las direcciones MAC Envía las tramas.

Un quinto estado, la desactivación, indica que el administrador desconectó el puerto del switch.

A medida que el puerto pasa por estos estados, los LED del switch pasan de naranja intermitente a verde permanente. Un puerto puede demorar hasta 50 segundos en pasar por todos estos estados y quedar listo para enviar tramas.

Cuando un switch se enciende, el primer estado en el que entra es el de bloqueo, a fin de impedir la formación de un bucle. Luego cambia al modo de escucha, para recibir las unidades BPDU de los switches vecinos. Después de procesar esta información, el switch determina qué puertos pueden enviar tramas sin crear un bucle. Si el puerto puede enviar tramas, pasa a modo de aprendizaje y luego a modo de reenvío.

Los puertos de acceso no crean bucles en una red conmutada y siempre pasan al estado de reenvío si tienen un host conectado. Los puertos de enlace troncal pueden crear una red con bucles y pasan a un estado de envío o de bloqueo.

Puente raíz

Para que funcione STP, los switches de la red determinan un switch que funcione como punto focal de esa red. El STP utiliza este punto focal, denominado puente raíz o switch raíz, para determinar qué puertos deben bloquearse y qué puertos deben entrar en estado de envío. El puente raíz envía unidades BPDU que contienen información sobre la topología de la red a todos los demás switches. Esta información permite que la red se vuelva a configurar en caso de una falla.

Sólo hay un puente raíz en cada red, y se lo elige según el ID de puente (BID, Bridge ID). El BID se crea a partir del valor de prioridad del puente y la dirección MAC.

La prioridad del puente tiene un valor predeterminado de 32 768. Si un switch tiene una dirección MAC de AA-11-BB-22-CC-33, el BID correspondiente a ese switch sería: 32768: AA-11-BB-22-CC-33.

El puente raíz se elige de acuerdo con el valor BID más bajo. Dado que los switches con frecuencia utilizan el mismo valor de prioridad predeterminado, el switch con la dirección MAC más baja será el puente raíz.

Cuando se enciende cada switch, supone que es el puente raíz, y envía las BPDU que contienen su BID. Por ejemplo, si S2 publica un ID de raíz con un número menor al de S1, S1 detiene la publicidad de su ID de raíz y acepta el ID de raíz de S2. S2 es ahora el puente raíz.

STP designa tres tipos de puertos: puertos raíz, puertos designados y puertos bloqueados.

Puerto raíz

El puerto que proporciona la ruta de menor costo al puente raíz se convierte en el puerto raíz. Los switches calculan la ruta de menor costo a partir del costo de ancho de banda de cada enlace necesario para llegar al puente raíz.

Puerto designado

Un puerto designado es un puerto que envía el tráfico hacia el puente raíz pero no se conecta con la ruta de menor costo.

Puerto bloqueado

Un puerto boqueado es un puerto que no reenvía tráfico.

Antes de configurar el STP, el técnico de redes planea y evalúa la red a fin de seleccionar el mejor switch para que sea la raíz de Spanning Tree.

Si el switch raíz se asigna a la dirección MAC más baja, el envío puede no ser óptimo.

Un switch con ubicación central funciona mejor como puente raíz. Un puerto bloqueado ubicado en el extremo de la red puede obligar al tráfico a tomar una ruta más larga para llegar a destino que la que tomaría si el switch tuviera una ubicación central.

Para especificar el puente raíz, la BID del switch elegido se configura con el valor de prioridad más bajo. Para configurar la prioridad del puente, se utiliza el comando de prioridad del puente. El rango de prioridad abarca de 0 a 65535, pero los valores se incrementan en 4096. El valor predeterminado es 32768.

Para establecer la prioridad:

S3(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096

Para restablecer la prioridad al valor predeterminado:

S3(config)#no spanning-tree vlan 1 priority

Spanning Tree en una red jerárquica

Después de establecer el puente raíz, los puertos raíz, los puertos designados y los puertos bloqueados, el STP envía unidades BPDU por la red conmutada en intervalos de 2 segundos. STP continúa escuchando estas BPDU para asegurarse de que ningún enlace falle y de que no aparezcan nuevos bucles.

Si se produce una falla en un enlace, el STP lleva a cabo otro cálculo mediante tres procesos:

Cambio del estado de algunos puertos bloqueados a puertos de envío Cambio del estado de algunos puertos de envío a puertos bloqueados Generación de una nueva estructura jerárquica de STP a fin de mantener la integridad sin bucles de

la redEl STP no lleva a cabo este proceso de forma instantánea. Cuando se desconecta un enlace, el STP detecta la falla y vuelve a calcular el mejor camino por la red. Este cálculo y el período de transición demoran alrededor de 30 a 50 segundos en cada switch. Durante este cálculo, no se transmiten datos de usuario a través de los puertos comprometidos.

Algunas aplicaciones de los usuarios pueden presentar un error de tiempo de espera durante el período de cálculo, lo cual puede tener como resultado la pérdida de productividad e ingresos. Los cálculos frecuentes por parte de STP tienen un efecto negativo en el tiempo de actividad.

Un servidor empresarial de gran volumen se conecta a un puerto del switch. Si ese puerto realiza un cálculo debido a STP, el servidor queda inactivo durante 50 segundos. Sería difícil imaginar la cantidad de transacciones perdidas durante ese período.

En una red estable, los cálculos de STP son poco frecuentes. En una red inestable, es importante verificar la estabilidad de los switches y los cambios de configuración. Una de las causas más comunes de cálculos frecuentes de STP es una falla en el suministro o la alimentación de energía a un switch. Una falla en el suministro de energía puede ocasionar el reinicio inesperado del dispositivo.

Existen diversas mejoras de STP que minimizan el tiempo de inactividad ocasionado por los cálculos.

PortFast: STP PortFast hace que los puertos de acceso pasen de inmediato al estado de reenvío y evitan los estados de escucha y aprendizaje. El uso de PortFast en los puertos de acceso que están conectados a una sola estación de trabajo o un servidor permite que estos dispositivos se conecten a la red de inmediato, en lugar de esperar la convergencia de STP.

UplinkFast: STP UplinkFast acelera la elección de un nuevo puerto raíz cuando hay fallas en un enlace o switch, o cuando STP se reconfigura. El puerto raíz pasa de inmediato al estado de envío, sin pasar por los estados de escucha y aprendizaje, como sucedería en el procedimiento normal de STP.

BackboneFast: BackboneFast proporciona una convergencia rápida después de que ocurre un cambio en la topología jerárquica de Spanning Tree. Así se restaura rápidamente la conectividad de backbone. BackboneFast se utiliza en la capa de distribución y la capa core, donde se conectan varios switches.

PortFast, UplinkFast y BackboneFast son propiedad de Cisco y, por lo tanto, no pueden utilizarse si la red incluye switches de otros fabricantes. Asimismo, todas estas funciones deben configurarse.

Existen varios comandos útiles para verificar el funcionamiento de Spanning Tree.

show spanning-tree: muestra el ID de raíz, el ID del puente y el estado de los puertos.

show spanning-tree summary: muestra un resumen del estado de los puertos.

show spanning-tree root : muestra el estado y la configuración del puente raíz.

show spanning-tree detail: muestra información detallada del puerto.

show spanning-tree interface: muestra la configuración y el estado de la interfaz de STP.

show spanning-tree blockedports: muestra los puertos bloqueados.

Protocolo de Rapid Spanning Tree (RSTP)

Cuando IEEE desarrolló el protocolo Spanning Tree (STP) original en el estándar 802.1D, era aceptable proporcionar un tiempo de recuperación de 1 a 2 minutos. En la actualidad, la conmutación de Capa 3 y los protocolos de enrutamiento avanzado ofrecen una ruta alternativa más rápida para llegar a destino. La necesidad de transmitir tráfico sensible a las demoras, como voz y video, requiere que las redes de conmutación converjan rápidamente para seguirle el paso a las nuevas tecnologías.

Protocolo de Rapid Spanning Tree (RSTP), definido en el estándar IEEE 802.1w, acelera de forma considerable el cálculo de Spanning Tree. A diferencia de PortFast, UplinkFast y BackboneFast, el RSTP no es propiedad de empresa alguna.

El RSTP requiere una conexión full-duplex de punto a punto entre los switches para alcanzar la velocidad de reconfiguración más rápida. La reconfiguración de Spanning Tree mediante RSTP se produce en menos de 1 segundo, mientras que con STP demoraba hasta 50 segundos.

El RSTP elimina la necesidad de utilizar funciones como PortFast y UplinkFast. RSTP puede revertirse a STP para prestar servicios a equipos heredados.

Para acelerar el proceso de cálculo, RSTP reduce la cantidad de estados de puerto a tres: descarte, aprendizaje y envío. El estado de descarte es similar a tres de los estados del STP original: bloqueo, escucha y desactivación.

RSTP también presenta el concepto de topología activa. Todos los puertos que no estén en estado de descarte se consideran parte de la topografía activa y pasan de inmediato al estado de reenvío.

CONFIGURACION DE LAS VLAN

LAN virtual

Los hosts y los servidores conectados a switches de Capa 2 son parte del mismo segmento de la red. Esta disposición presenta dos problemas considerables:

Los switches inundan todos los puertos con las transmisiones de broadcast, lo que consume ancho de banda innecesario. A medida que aumenta la cantidad de dispositivos conectados a un switch, se genera más tráfico de broadcast y se desperdicia más ancho de banda.

Todos los dispositivos conectados a un switch pueden enviar y recibir tramas de todos los demás dispositivos del mismo switch.

Una de las mejores prácticas de diseño de red establece que el tráfico de broadcast debe quedar restringido al área de la red en la que resulta necesario. También existen razones comerciales por las cuales ciertos hosts se comunican entre ellos, pero otros no. Por ejemplo, es posible que los miembros del departamento de contabilidad sean los únicos usuarios que necesiten acceso al servidor de contabilidad.

En una red conmutada, redes de área local virtuales (VLAN) se crean de modo que contengan broadcast y agrupen a los hosts en comunidades de interés.

Una VLAN es un dominio lógico de broadcast que puede abarcar diversos segmentos de una LAN física.

Esto le permite a un administrador agrupar estaciones por función lógica, por equipos de trabajo o por aplicaciones, independientemente de la ubicación física de los usuarios.

La diferencia entre una red física y una red virtual o lógica puede ilustrarse mediante el siguiente ejemplo:

Los estudiantes de una escuela se dividen en dos grupos. Los estudiantes del primer grupo se identifican con tarjetas rojas. Los del segundo grupo se identifican con tarjetas azules. El director anuncia que los estudiantes con tarjetas rojas sólo pueden hablar con los compañeros que también tengan tarjetas rojas, y que los estudiantes con tarjetas azules sólo pueden hablar con sus compañeros poseedores de tarjetas azules. Ahora los estudiantes están separados lógicamente en dos grupos virtuales, o VLAN.

Según esta agrupación lógica, un broadcast se transmite sólo al grupo con tarjetas rojas, aunque ambos grupos están ubicados físicamente en la misma escuela.

Este ejemplo también ilustra otra función de las VLAN. Los broadcast no se envían entre distintas VLAN, están restringidos a la misma VLAN.

Cada VLAN funciona como una LAN individual. Una VLAN abarca uno o más switches, lo que permite que los dispositivos host funcionen como si estuvieran en el mismo segmento de la red.

Una VLAN tiene dos funciones principales:

Contiene broadcast. Agrupa dispositivos. Los dispositivos ubicados en una VLAN no son visibles para los dispositivos

ubicados en otra VLAN.Es necesario que el tráfico cuente con un dispositivo de Capa 3 para poder transmitirlo entre VLAN.

En una red conmutada, un dispositivo puede asignarse a una VLAN según su ubicación, su dirección MAC, su dirección IP o las aplicaciones que utiliza con más frecuencia. Los administradores pueden asignar la membresía a una VLAN de forma estática o dinámica.

La membresía estática a una VLAN requiere que el administrador asigne de forma manual cada puerto a una VLAN específica. Por ejemplo, el puerto fa0/3 puede asignarse a la VLAN 20. Cualquier dispositivo que se conecte al puerto fa0/3 es miembro de la VLAN 20 de forma automática.

Este tipo de membresía a una VLAN es el más fácil de configurar y también es el más difundido; sin embargo, requiere un mayor grado de apoyo administrativo en caso de adiciones, traslados y cambios. Por ejemplo, el traslado de un host de la VLAN a otra requiere reconfigurar manualmente el puerto del switch para asignarlo a la nueva VLAN o conectar el cable de la estación de trabajo a otro puerto del switch de la nueva VLAN.

La membresía a una VLAN determinada es totalmente transparente para los usuarios. Los usuarios que trabajen en un dispositivo conectado a un puerto del switch no tienen forma de saber que son miembros de una VLAN.

La membresía dinámica a VLAN requiere un servidor de política de administración de VLAN (VMPS). El VMPS contiene una base de datos que asigna direcciones MAC a la VLAN. Cuando se conecta un dispositivo a un puerto del switch, el VMPS busca en la base de datos una coincidencia con la dirección MAC, y asigna ese puerto de forma temporal a la VLAN correspondiente.

La membresía dinámica a VLAN requiere más organización y configuración, pero crea una estructura con mucha más flexibilidad que la membresía estática a una VLAN. En una VLAN dinámica, los traslados, las adiciones y los cambios están automatizados, y no requieren intervenciones por parte del administrador.

Nota: no todos los switches de Catalyst son compatibles con el uso de VMPS.

Configuración de una LAN virtual

Independientemente de que las VLAN sean estáticas o dinámicas, la cantidad máxima de VLAN depende del tipo de switch y de IOS. De forma predeterminada, VLAN1 es la VLAN de administración.

El administrador utiliza la dirección IP de la VLAN de administración para configurar el switch de forma remota. Al tener acceso remoto al switch, el administrador de red puede configurar y mantener todas las configuraciones de VLAN.

Además, la VLAN de administración se utiliza para intercambiar información, como el tráfico del protocolo de descubrimiento de Cisco (CDP, Cisco Discovery Protocol) y el tráfico del protocolo de enlace troncal de la VLAN (VLAN Trunking Protocol, VTP) con otros dispositivos de red.

Cuando se crea una VLAN, se le asigna un número y un nombre. El número de la VLAN puede ser cualquier número del rango disponible en el switch, con la excepción de VLAN1. Algunos switches admiten aproximadamente 1000 VLAN, mientras que otros admiten más de 4000. Se considera que la asignación de nombres a las VLAN es una de las mejores prácticas de administración de redes.

Utilice los siguientes comandos para crear una VLAN según el modo de configuración global:

Switch(config)#vlan vlan_number

Switch(config-vlan)#name vlan_name

Switch(config-vlan)#exit

Asigne puertos a las VLAN. De forma predeterminada, al inicio todos los puertos son miembros de VLAN1. Asigne los puertos individualmente o como rango.

Utilice los siguientes comandos para asignar puertos individuales a las VLAN:

Switch(config)#interface fa0/port_number

Switch(config-if)#switchport access vlan vlan_number

Switch(config-if)#exit

Utilice los siguientes comandos para asignar un rango de puertos a las VLAN:

Switch(config)#interface range fa0/start_of_range - end_of_range

Switch(config-if)#switchport access vlan vlan_number

Switch(config-if)#exit

Para verificar, realizar mantenimiento y diagnósticos de fallas en las VLAN, es importante comprender los comandos show clave que están disponibles en Cisco IOS.

Se utilizan los siguientes comandos para verificar y mantener las VLAN:

show vlan

Muestra una lista detallada de todos los números y nombres de la VLAN que están activos

actualmente en el switch, así como los puertos asociados con cada uno.

Muestra las estadísticas de STP si está configurado en cada VLAN.

show vlan brief

Muestra una lista abreviada solamente de las VLAN activas y los puertos asociados con cada una.

show vlan id id_number

Muestra información sobre una VLAN específica, según el número de ID.

show vlan name vlan_name

Muestra información sobre una VLAN específica, según el nombre.

En una organización, a menudo se agregan, eliminan o trasladan empleados a diferentes departamentos o proyectos. Este cambio constante requiere tareas de mantenimiento a la VLAN, incluidas la eliminación o la reasignación a diferentes VLAN.

La eliminación de VLAN y la reasignación de puertos a distintas VLAN son dos funciones individuales. Cuando un puerto se desvincula de una VLAN específica, vuelve a VLAN1. Cuando se quita una VLAN, se desactivan todos los puertos asociados a ella, ya que la VLAN no existe más.

Para eliminar una VLAN: Switch(config)#no vlan vlan_number

Para desvincular un puerto de una VLAN específica:

Switch(config)#interface fa0/port_number

Switch(config-if)#no switchport access vlan vlan_number

Identificación de una LAN virtual

Los dispositivos conectados a una VLAN sólo se comunican con otros dispositivos de la misma VLAN, independientemente de que estén en el mismo switch o en switches diferentes.

Un switch asocia cada puerto con un número de VLAN específico. Cuando una trama ingresa a ese puerto, el switch agrega el ID de la VLAN (VID) en la trama Ethernet. La adición del número de ID de la VLAN a la trama Ethernet se denomina etiquetado de trama. El estándar de etiquetado de trama más frecuente es IEEE 802.1Q.

(Etiquetado de trama: Método utilizado por los switch Catalyst de Cisco para identificar a que VLAN pertenece una trama; Cuando una

trama ingresa a un Switch, se la encapsula con un encabezado que la etiqueta con una identificación de la VLAN)

El estándar 802.1Q, a veces abreviado a dot1q, agrega un campo de etiquetado de 4 bytes a la trama Ethernet. Esta etiqueta se incluye entre la dirección de origen y el campo de tipo/longitud.

Las tramas Ethernet tienen un tamaño mínimo de 64 bytes y uno máximo de 1518 bytes. Sin embargo, una trama Ethernet etiquetada puede tener un tamaño de hasta 1522 bytes.

Las tramas contienen campos como:

Las direcciones MAC de origen y destino La longitud de la trama Los datos de carga La secuencia de verificación de trama (FCS)

El campo de FCS proporciona una verificación de errores para garantizar la integridad de todos los bits de la trama.

Este campo de etiquetado incrementa la trama Ethernet mínima de 64 a 68 bytes. El tamaño máximo se incrementa de 1518 a 1522 bytes. El switch vuelve a calcular el FCS porque se ha modificado la cantidad de bits de la trama.

Si se conecta un puerto compatible con 802.1Q a otro puerto compatible con 802.1Q, la información de etiquetado VLAN se transmite entre ellos.

Si el puerto de conexión no es compatible con 802.1Q, se elimina la etiqueta VLAN antes de transmitir la trama a los medios.

Si un dispositivo no habilitado para 802.1Q o un puerto de acceso recibe una trama 802.1Q, se ignoran los datos de la etiqueta y el paquete se conmuta en la Capa 2 como trama Ethernet estándar. Esto permite la colocación de dispositivos intermedios de capa 2, como otros switches o puentes, junto con la ruta troncal 802.1Q. Para procesar una trama etiquetada 802.1Q, el dispositivo debe admitir una MTU de 1522 o superior.

TPID:

El identificador del protocolo de etiquetas es un campo de 16 bits. Se establece en un valor de 0x8100 para identificar la trama como trama rotulada de IEEE802.1q

PRIORIDAD:

Se conoce como prioridad del usuario El campo de 3 bits hace referencia a la prioridad IEEE 802.1q El campo indica el nivel de prioridad de la trama utilizada para la priorización del tráfico. El campo puede representar 8 niveles (de 0 a 7).

CFI:

El indicador de formato canónico(CFI) es un campo de 1 bit. Si el valor de este campo es 1, la dirección MAC no está en formato canónico. Si el valor es 0, la dirección MAC está en formato canónico.

VID:

El indicador VLAN es un campo de 12 bits. Identifica de forma exclusiva la VLAN a la que pertenece la trama. El campo tiene un valor entre 0 y 4095.

ENLACES TRONCALES Y ENRUTAMIENTO ENTRE VLAN

Puertos de enlace troncal

Una VLAN tiene tres funciones principales:

Limita el tamaño de dominios de broadcast Mejora el rendimiento de la red Proporciona un nivel de seguridad

A fin de aprovechar todos los beneficios de las VLAN, éstas se extienden por diversos switches.

Los puertos de switch pueden configurarse para dos funciones diferentes. Un puerto se clasifica como puerto de acceso o puerto de enlace troncal.

Puerto de acceso

Un puerto de acceso pertenece sólo a una VLAN. Por lo general, los dispositivos individuales como las PC o los servidores se conectan a este tipo de puerto. Si un hub conecta varias PC a un único puerto de acceso, todos los dispositivos conectados al hub son miembros de la misma VLAN.

Puerto de enlace troncal

Un puerto de enlace troncal es un enlace punto a punto entre el switch y otro dispositivo de red. Los enlaces troncales transmiten el tráfico de diversas VLAN mediante un único enlace, y permiten que las VLAN se extiendan por toda la red.

Los puertos de enlace troncal son necesarios para transmitir el

tráfico de diversas VLAN entre dispositivos al conectar dos switches entre sí, un switch a un router o un host NIC compatible con los enlaces troncales definidos en 802.1Q.

Sin los puertos de enlace troncal, cada VLAN requiere una conexión separada entre switches.

Por ejemplo, una empresa con 100 VLAN requiere 100 enlaces de conexión.

Este tipo de disposición no es fácil de escalar y resulta muy costosa. Los enlaces troncales ofrecen una solución a este problema al transportar tráfico de diversas VLAN a través del mismo enlace.

Cuando se transmiten diversas VLAN por el mismo enlace, éstas deben contar con identificación. Un puerto de enlace troncal es compatible con el etiquetado de trama. El etiquetado de trama agrega información sobre las VLAN a la trama.

IEEE 802.1Q es el método estandarizado y aprobado para llevar a cabo el etiquetado de trama. Cisco ha desarrollado un protocolo de etiquetado de trama patentado denominado enlace Inter-Switch (ISL). Los switches de mayor nivel, como la serie Catalyst 6500, aún son compatibles con ambos protocolos de etiquetado. Sin embargo, la mayor parte de los switches LAN -como el 2960- son compatibles con 802.1Q únicamente.

Los puertos de switch son puertos de acceso de forma predeterminada. Para configurar un puerto de switch como puerto de enlace troncal, utilice los siguientes comandos:

Switch(config)#interface fa0/port_number

Switch(config-if)#switchport mode trunk

Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation {dot1q | isl | negotiate}

Los switches que son compatibles tanto con 802.1Q como con ISL requieren el último fragmento de configuración. El 2960 no requiere ese fragmento, ya que sólo es compatible con 802.1Q.

El parámetro de negociación es el modo predeterminado en muchos switches de Cisco. Este parámetro detecta automáticamente el tipo de encapsulamiento del switch vecino.

Los switches más modernos tienen la capacidad de detectar el tipo de enlace configurado en el otro extremo. Según el servicio conectado, el enlace se configura como puerto de enlace troncal o como puerto de acceso.

Switch(config-if)#switchport mode dynamic {desirable | auto}

En el modo deseable, el puerto se convierte en puerto de enlace troncal si el otro extremo se establece como enlace troncal o deseable.

En el modo automático, el puerto se convierte en puerto de enlace troncal si el otro extremo se establece como enlace troncal o deseable.

Para volver a establecer un puerto de enlace troncal después de establecerlo como puerto de acceso, utilice cualquiera de los siguientes comandos:

Switch(config)#interface fa0/port_number

Switch(config-if)#no switchport mode trunk o

Switch(config-if)#switchport mode access

Extensión de las VLAN en switches

Los enlaces troncales permiten a las VLAN enviar tráfico entre switches mediante un único puerto.

Un enlace troncal configurado con 802.1Q en ambos extremos permite transmitir tráfico con un campo de etiquetado de 4 bytes agregado a la trama. Esta etiqueta de la trama contiene el ID de la VLAN.

Cuando un switch recibe una trama etiquetada en un puerto de enlace troncal, elimina la etiqueta antes de enviarla a un puerto de acceso. El switch envía la trama sólo si el puerto de acceso es miembro de la misma VLAN que la trama etiquetada.

Sin embargo, es necesario que cierto tráfico se transmita a través del enlace configurado según 802.1Q sin un ID de VLAN. El tráfico sin ID de VLAN se denomina sin etiquetar. Entre los ejemplos de tráfico sin etiquetar se cuentan el protocolo de descubrimiento de Cisco (CDP), VTP y ciertos tipos de tráfico de voz. El tráfico sin etiquetar minimiza los retrasos asociados con la inspección de la etiqueta de ID de la VLAN.

Para procesar el tráfico sin etiquetar, existe una VLAN especial llamada VLAN nativa. Las tramas sin etiquetar recibidas en el puerto de enlace troncal con 802.1Q son miembros de la VLAN nativa. En los switches Catalyst de Cisco, la VLAN 1 es la VLAN nativa predeterminada.

Puede configurarse cualquier VLAN como VLAN nativa. Asegúrese de que la VLAN nativa para un enlace troncal con 802.1Q sea la misma en ambos extremos de la línea de enlace troncal. Si son diferentes, pueden ocasionarse bucles en Spanning Tree.

En un enlace troncal con 802.1Q, utilice el siguiente comando para asignar el ID de la VLAN nativa en una interfaz física:

Switch(config-if)#dot1q native vlan vlan-id

Enrutamiento entre VLAN

Aunque las VLAN se extienden para abarcar diversos switches, sólo los miembros de la misma VLAN pueden comunicarse.

Un dispositivo de Capa 3 proporciona conectividad entre diferentes VLAN. Esta configuración permite que el administrador de red controle estrictamente el tipo de tráfico que se transmite de una VLAN a otra.

Un método para realizar el enrutamiento entre VLAN requiere una conexión de interfaz aparte al dispositivo de Capa 3 para cada VLAN.

Otro método para proporcionar conectividad entre distintas VLAN requiere una función llamada subinterfaz. Las subinterfaces dividen lógicamente una interfaz física en diversas rutas lógicas. Es posible configurar una ruta o una subinterfaz para cada VLAN.

La compatibilidad con la comunicación inter-VLAN mediante subinterfaces requiere configuración tanto en el switch como en el router.

Switch

Configure la interfaz del switch como un enlace troncal con 802.1Q.

Router

Seleccione una interfaz de enrutamiento con un mínimo de 100 Mbps FastEthernet.

Configure subinterfaces compatibles con el encapsulamiento de 802.1Q.

Configure una subinterfaz para cada VLAN.

Una subinterfaz permite que cada VLAN tenga su propia ruta lógica y un gateway predeterminado en el router.

El host de la VLAN de origen reenvía el tráfico al router mediante el gateway predeterminado. La subinterfaz de la VLAN especifica el gateway predeterminado para todos los hosts de esa VLAN. El router ubica la dirección IP de destino y lleva a cabo una búsqueda en la tabla de enrutamiento.

Si la VLAN de destino se encuentra en el mismo switch que la VLAN de origen, el router vuelve a enviar el tráfico al origen mediante los parámetros de subinterfaz del ID de la VLAN de origen. Este tipo de configuración a menudo se denomina router-on-a-stick ("router en un palo").

Si la interfaz de salida del router es compatible con 802.1Q, la trama conserva su etiqueta de VLAN de 4 bytes. Si la interfaz de salida no es compatible con 802.1Q, el router elimina la etiqueta de la trama y le devuelve su formato de Ethernet original.

Para configurar el enrutamiento entre VLAN, lleve a cabo los siguientes pasos:

1. Configure un puerto de enlace troncal en el switch.

Switch(config)#interface fa0/2

Switch(config-if)#switchport mode trunk

2. En el router, configure una interfaz de FastEthernet sin dirección IP ni máscara de red.

Router(config)#interface fa0/1

Router(config-if)#no ip address

Router(config-if)#no shutdown

3. En el router, configure una subinterfaz con una dirección IP y una máscara de red para cada VLAN. Cada subinterfaz tiene un encapsulamiento de 802.1Q.

Router(config)#interface fa0/0.10

Router(config-subif)#encapsulation dot1q 10

Router(config-subif)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0

4. Utilice los siguientes comandos para verificar la configuración y el funcionamiento del enrutamiento entre VLAN.

Switch#show trunk

Router#show ip interfaces

Router#show ip interfaces brief

Router#show ip route

MANTENIMEINTO DE VLAN EN UNA RED EMPRESARIAL

PROTOCOLO DE ENLACES TRONCALES DE VLAN (VTP)

A medida que las redes crecen en tamaño y complejidad, el mantenimiento centralizado de la estructura de las VLAN se vuelve crucial. El protocolo de enlaces troncales de VLAN (VTP) es un protocolo de mensajería de Capa 2 que ofrece un método para la distribución y la administración de la base de datos de un servidor centralizado en un segmento de la red. Los routers no envían actualizaciones de VTP.

Si no existe una forma automatizada de administrar una red empresarial con cientos de VLAN, es necesario configurar manualmente cada VLAN de todos los switches. Cualquier cambio en la estructura de las VLAN requiere más configuración manual. Un número ingresado de forma incorrecta ocasiona inconsistencias en la conectividad de toda la red.

Para resolver este problema, Cisco creó VTP, a fin de automatizar muchas de las funciones de configuración de VLAN. VTP asegura el mantenimiento coherente de la configuración de las VLAN en toda la red, y reduce la tarea de la administración y el monitoreo de las VLAN.

VTP es un protocolo de mensajería de cliente/servidor que agrega, elimina y cambia los nombres de las VLAN en un dominio de VTP individual. Todos los switches bajo una única administración forman parte de un dominio. Cada dominio tiene un nombre exclusivo. Los switches de VTP sólo comparten los mensajes de VTP con los demás switches del mismo dominio.

Existen dos versiones diferentes de VTP: La versión 1 y la versión 2. La versión 1 es la predeterminada, y no es compatible con la versión 2. Todos los switches deben configurarse con la misma versión.

VTP tiene tres modos: servidor, cliente y transparente. De forma predeterminada, todos los switches son servidores. Es recomendable tener al menos dos switches de la red configurados como servidores, para proporcionar copias de respaldo y redundancia.

Transparente:

Reenvía las publicaciones VTP.

Ignora información incluida en el mensaje VTP.

No modifica su base de datos al recibir actualizaciones.

No envía una actualización que indique un cambio de su propia base de datos VLAN.

Cliente:

No crea, modifica ni elimina información de la VLAN.

Modifica su propia base de datos con cualquier cambio de VLAN enviado desde el servidor.

Envia mensajes VTP desde todos los puertos troncales.

Servidor:

Crea modifica y elimina VLAN y parámetros de configuración VLAN para todo el dominio.

Guarda la información de configuración VLAN en el NVRAM del switch.

Envia mensajes VTP a todos los puertos troncales.

Con VTP, cada switch publica los mensajes en sus puertos de enlace troncal. Los mensajes incluyen el dominio de administración, el número de revisión de configuración, las VLAN conocidas y los parámetros de cada una. Estas tramas de publicación se envían a una dirección multicast de modo que todos los dispositivos vecinos puedan recibir las tramas.

Cada switch de VTP guarda una base de datos de VLAN en NVRAM que contiene un número de revisión. Si un VTP recibe un mensaje de actualización con un número de revisión posterior al que tiene almacenado en la base de datos, el switch actualiza su base de datos de VLAN con esta nueva información.

El número de revisión de configuración VTP comienza en cero. Cuando se producen cambios, el número de revisión de configuración aumenta en uno. El número de revisión continúa incrementándose hasta llegar a 2,147,483,648. En este punto, el contador vuelve a cero. Reiniciar el switch también restablece el número de revisión a cero.

Puede producirse un problema con el número de revisión si alguien conecta a la red un switch con un número de revisión mayor. Dado que un switch está establecido como servidor de modo predeterminado, esto tiene como resultado que se sobrescriba la información legítima de la VLAN en todos los switches con información nueva, pero incorrecta.

Otra forma de evitar esta situación crítica es configurar una contraseña de VTP para validar el switch. Además, cuando agregue un switch y ya haya uno que funcione como servidor, asegúrese de que el nuevo switch esté configurado en modo cliente o transparente.

Existen tres variedades de mensajes de VTP: publicaciones de resumen, publicaciones de subconjunto y solicitudes de publicación.

Publicaciones de resumen

Los switches Catalyst emiten publicaciones de resumen cada 5 minutos o cuando se produce un cambio en la base de datos de la VLAN. Las publicaciones de resumen contienen el nombre de dominio del VTP actual y el número de revisión de la configuración.

Si se agregan, eliminan o cambian VLAN, el servidor incrementa el número de revisión de configuración y emite una publicación de resumen.

Cuando un switch recibe un paquete de publicación de resumen, compara el nombre de dominio de VTP con su propio nombre de dominio de VTP. Si el nombre de dominio es el mismo, el switch compara el número de revisión de configuración con su propio número. Si es igual o más bajo, el switch ignora el paquete. Si el número de revisión es más alto, se envía una solicitud de publicación.

Publicaciones de subconjunto

Una publicación de subconjunto se emite después de la publicación de resumen. y contiene una lista de la información de la VLAN.

La publicación de subconjunto contiene la nueva información de la VLAN según la publicación de resumen. Si existen varias VLAN, es necesario contar con más de una publicación de subconjunto.

Solicitudes de publicación

Los switches Catalyst utilizan peticiones de publicación para solicitar información sobre las VLAN. Las solicitudes de publicación son necesarias si se reinició el switch o si se cambió el nombre de dominio de VTP. El switch recibe una publicación de resumen de VTP con un número de revisión de configuración más alto que el suyo.

Configuración de VTP

Los switches son servidores de forma predeterminada. Si un switch en modo de servidor emite una actualización con un número de revisión mayor al número actual, todos los switches modifican sus bases de datos para que coincidan con el nuevo switch.

Al agregar un nuevo switch a un dominio de VTP existente, siga estos pasos:

Paso 1: Configure VTP off-line (versión 1)

Paso 2: Verifique la configuración de VTP.

Paso 3: Reinicie el switch.

Compatibilidad con VLAN para telefonía por IP y tráfico inalámbrico

El propósito principal de las VLAN es separar el tráfico en grupos lógicos. El tráfico de una VLAN no afecta al tráfico de otra. Un entorno de VLAN es ideal para tráfico sensible a las demoras, como el tráfico de voz.

El tráfico de voz debe tener prioridad sobre el tráfico de datos normal, para evitar conversaciones entrecortadas. Contar con una VLAN dedicada al tráfico de voz evita que éste deba competir con los demás datos por el ancho de banda disponible.

Un teléfono por IP generalmente tiene dos puertos, uno para voz y otro para datos. Los paquetes que se transmiten entre el equipo y el teléfono por IP comparten el mismo enlace físico al switch, y el mismo puerto de éste. Para segmentar el tráfico de voz, es necesario activar una VLAN separada dedicada a este propósito en el switch.

El tráfico inalámbrico también se beneficia al contar con VLAN. El tráfico inalámbrico es, por naturaleza, muy poco seguro y susceptible a ataques por parte de piratas informáticos. Las VLAN creadas para el tráfico inalámbrico aíslan algunos de los problemas que pueden surgir. Un problema en la integridad de la VLAN inalámbrica no tiene efecto en ninguna otra VLAN de la organización.

La mayoría de las distribuciones inalámbricas ubican al usuario de una VLAN fuera del firewall, para proporcionar más seguridad. Los usuarios deben autenticar su identidad para poder ingresar a la red interna desde la red inalámbrica.

Además, muchas organizaciones ofrecen acceso a invitados a su red inalámbrica. Las cuentas para invitados le proporcionan a cualquier persona, dentro de un rango limitado, servicios inalámbricos temporales como acceso a la Web, correo electrónico, ftp y SSH. Las cuentas para invitados están incluidas en la VLAN inalámbrica o tienen una VLAN propia.

Mejores prácticas para las VLAN

Cuando se las planea y diseña cuidadosamente, las VLAN proporcionan seguridad, conservan el ancho de banda y localizan el tráfico en una red empresarial. Todas estas funciones se combinan para mejorar el rendimiento de la red.

Algunas de las mejores prácticas para la configuración de VLAN en una red empresarial son:

Organizar la ubicación del servidor

Deshabilitar los puertos que no se utilizan

Configurar las VLAN de administración en un número que no sea 1

Utilizar el protocolo de enlace troncal de VLAN

Configurar dominios de VTP

Reiniciar todo nuevo switch que se conecte a una red establecida

No obstante, las VLAN no son la respuesta a todos los problemas.

Si no se implementan correctamente, pueden complicar la red y provocar una conectividad inconstante y un bajo rendimiento de la red.

Las VLAN aíslan ciertos tipos de tráfico por motivos de seguridad. La transmisión de tráfico entre las VLAN requiere un dispositivo de Capa 3, lo cual incrementa el costo de implementación e introduce un mayor nivel de latencia a la red.