Practica VLAN

 

Práctica de Red VLAN 

Vídeo que se siguió para realizar la práctica.

Estructura de la red creada

Configuración de Switch

enable

configure terminal

vlan 2

name nombre

exit

interface range fa 0/1-2

switchport access vlan 2

exit

Repetir esto en cada una de las rede VLAN's que se tengan

Configuración del switch en modo truncal

interface fa 0/24

switchport mode trunk

exit

Configuración del router

 

enable
configure terminal
interface fa 0/0
no shut down
exit
interface fa 0/0.2
encapsulation dot1Q 2
ip address 192.168.0.3 255.255.255.0
exit

Repetir esto en cada una de las rede VLAN's que se tengan

Configuración de las direcciones IP

Entramos a la PC dándole doble clic y seleccionamos Desktop.

Seleccionamos el que IP Configuration.

Ahí le agregamos su dirección IP, Mascara de subred y su Gateway.

Repetir esto en cada una de las PC’s.

Técnicas de Conmutación de Switches

Las técnicas de conmutación (switching) definen la manera en que los datos atraviesan el camino entre el nodo origen y el destino.

La técnica de conmutación determina el tamaño de la unidad de control de flujo entre conmutadores, esto es, la unidad de información a la que puede asignarse almacenamiento (buffer) y canal de salida en el conmutador.

Técnicas de conmutación de Switches:

1. Store and Forward
2. Fragment Free
3. Cut Trhough

Store and Forward

Es una técnica de conmutación en redes con conexiones punto a punto estáticas, en virtud de los datos se envían a un nodo intermedio, donde son retenidos temporalmente hasta su posterior reenvío, bien a su destino final, bien a otro nodo intermedio. Cada nodo intermedio se encarga de verificar la integridad del mensaje antes de transferirlo al siguiente nodo.

Esta técnica se aplicó como tecnología de conmutación en las primeras redes de área amplia (WAN), y más tarde en los primeros multicomputadoras (con redes estáticas). En general, es adecuada para redes tolerantes al retardo (DTN, de «delay-tolerant networks»), donde no se proporciona ningún tipo de servicio en tiempo real, concretamente en escenarios donde los nodos se hallan geográficamente distantes, no existe conectividad directa o la red sufre una elevada tasa de errores.

Representación gráfica (cronograma) de la transferencia de un paquete desde el nodo A hasta el nodo D, mediante «almacenamiento y reenvío». 

Fragment Free 

Método de conmutación que permite al switch analizar los primeros 64 bytes de una trama. Esto lo realiza para evitar el envío de tramas demasiado cortas (fragmentos). Actualmente opción por defecto.

Este es el sistema por defecto en los switches 1900, pero el 2950 no soporta este sistema, aunque éste retransmite muchos más rápido que el 1900.

Este método e s la mejora del Cut forward, con la única diferencia de que no lee únicamente los 14 bytes de la cabecera, sino que lee los primeros 64(mínimo tamaño para un frame Ethernet). De esta manera reduce los frames erróneos de menos de 64 bytes.

Igualmente, este método puede retransmitir frames con CRC erróneo. Es por eso, que algunos fabricantes tienen métodos dinámicos, que saltan de método según los errores que haya. Si hay muchos errores, se escoge el sistema Store Forward. Si los errores descienden, se vuelve al método Fragment free.

El punto medio entre cut-through y store-and-forward, es el método fragment free cut-through el cuál sólo envía paquetes cuyo largo mínimo es de 64 bytes, y filtra aquellos paquetes cuya longitud es menor que 64 bytes, tales como paquetes corruptos o runt. La diferencia entre este método y store-and-forward es que de todas formas puede enviar paquetes corruptos aun cuando ellos sean mayores que 64 bytes. 

Cut-Through

La conmutación cut-through (Cut-through switching) es una técnica de conmutación de paquetes según la cual el conmutador empieza a retransmitir una trama o paquete antes de haberlo recibido por completo, normalmente al identificar la dirección del nodo destino.

Si los conmutadores de la red implementan conmutación adaptativa (adaptive switching), pueden alternar selectivamente entre un modo de operación cut-through y otro de tipo «store-and-forward» , dependiendo de las condiciones que presente la red en cada momento. 

Este mecanismo permite optimizar las prestaciones de la red al combinar la alta velocidad de transferencia de virtual cut-through (cuando la tasa de errores es baja) con la fiabilidad que proporciona «store-and-forward» (cuando la tasa de errores aumenta).

Protocolos VTP y SPT

 VTP

Es un protocolo de Cisco que nos permite tener un switch donde creamos las Vlans y éste se encarga de propagarlas a los demás switch que están bajo su dominio. Es importante remarcar que solamente éste protocolo puede ser configurado en equipos de Cisco.

Para que un switch pertenezca a un dominio debe cumplir con los siguientes ítems:

• Se debe configurar con el mismo dominio
• Debe tener la misma versión de VTP
• Debe tener la misma contraseña VTP

 

Además, cuenta con 3 modos posibles de configuración:

• Switch Servidor: En él tendremos que configurar las Vlans para que se propaguen en el resto del dominio.
• Switch Cliente: Este tipo de switch serán los que reciban las Vlans y las podrán utilizar.
• Switch Transparente: Este tipo de switch no adopta las Vlans que le manda el servidor. En él podremos crear Vlans y usarlas localmente (solamente en este switch).

          

      SPT

     STP (Spanning Tree Protocol), El Protocolo de Árbol de Extensión (STP), es un protocolo de la capa dos publicado en la especificación IEEE 802.1.

    El objetivo del árbol de extensión es mantener una red libre de bucles. Un camino libre de bucles se consigue cuando un dispositivo es capaz de reconocer un bucle en la topología y bloquear uno o más puertos redundantes.

     El protocolo Árbol de extensión explora constantemente la red, de forma que cualquier fallo o adición en un enlace, switch o bridge es detectado al instante. Cuando cambia la topología de red, el algoritmo de árbol de extensión reconfigura los puertos del switch o el bridge para evitar una pérdida total de la conectividad.

Los Switches intercambian información (BPDU) cada dos segundos si se detecta alguna anormalidad en algún puerto STP cambiara de estado algún puerto automáticamente utilizando algún camino redundante sin que se pierda conectividad en la red.

      Proceso STP 

      Elección de un Switch Raíz: 

     En un dominio de difusión solo puede existir un switch raíz. Todos los puertos del bridge raíz se encuentran en estado enviando y se denominan puertos designados. Cuando esta en este estado, un puerto puede enviar y recibir tráfico. La elección de un switch raíz se lleva a cabo determinando el switch que posea la menor prioridad. Este valor es la suma de la prioridad por defecto dentro de un rango de 1 al 65536 (20 a 216) y el ID del switch equivalente a la dirección MAC. Por defecto la prioridad es 215 = 32768 y es un valor configurable. Un administrador puede cambiar la elección del switch raíz por diversos motivos configurando un valor de prioridad menor a 32768. Los demás Switches del dominio se llaman switch no raíz.

      Puerto Raíz: 

     El puerto raíz corresponde a la ruta de menor coste desde el Switch no raíz, hasta el Switch Raíz. Los puertos raíz se encuentran en estado de envío o retransmisión y proporcionan conectividad hacia atrás al Switch Raíz. La ruta de menor coste al switch raíz se basa en el ancho de banda.

      Puertos designados: 

     El puerto designado es el que conecta los segmentos al Switch Raíz y solo puede haber un puerto designado por segmento. Los puertos designados se encuentran en estado de retransmisión y son los responsables del reenvío de tráfico entre segmentos. Los puertos no designados se encuentran normalmente en estado de bloqueo con el fin de romper la topología de bucle.

      VERSIONES STP 

Redes VLAN

 

Una VLAN, acrónimo de virtual LAN (red de área local virtual), es un método para crear redes lógicas independientes dentro de una misma red física. ​ Varias VLAN pueden coexistir en un único conmutador físico o en una única red física. Son útiles para reducir el dominio de difusión y ayudan en la administración de la red, separando segmentos lógicos de una red de área local (los departamentos de una empresa, por ejemplo) que no deberían intercambiar datos usando la red local (aunque podrían hacerlo a través de un enrutador o un conmutador de capa OSI 3 y 4).

Una VLAN consiste en dos o más redes de computadoras que se comportan como si estuviesen conectados al mismo computador, aunque se encuentren físicamente conectados a diferentes segmentos de una red de área local (Local).

Topología de red de área local virtual (VLAN) en un edificio de tres plantas.

Clasificación

Aunque las más habituales son las VLAN basadas en puertos (nivel 1), las redes de área local virtuales se pueden clasificar en cuatro tipos según el nivel de la jerarquía OSI en el que operen:

 

• VLAN de nivel 1 (por puerto). También conocida como “port switching”. Se especifica qué puertos del switch pertenecen a la VLAN, los miembros de dicha VLAN son los que se conecten a esos puertos. No permite la movilidad de los usuarios, habría que reconfigurar las VLAN si el usuario se mueve físicamente. Es la más común y la que se explica en profundidad en este artículo.
• VLAN de nivel 2 por direcciones MAC. Se asignan hosts a una VLAN en función de su dirección MAC. Tiene la ventaja de que no hay que reconfigurar el dispositivo de conmutación si el usuario cambia su localización, es decir, se conecta a otro puerto de ese u otro dispositivo. El principal inconveniente es que hay que asignar los miembros uno a uno y si hay muchos usuarios puede ser agotador.
• VLAN de nivel 3 por tipo de protocolo. La VLAN queda determinada por el contenido del campo tipo de protocolo de la trama MAC. Por ejemplo, se asociaría VLAN 1 al protocolo IPv4, VLAN 2 al protocolo IPv6, VLAN 3 a AppleTalk, VLAN 4 a IPX.
• VLAN de nivel 4 por direcciones de subred (subred virtual). La cabecera de nivel 3 se utiliza para mapear la VLAN a la que pertenece. En este tipo de VLAN son los paquetes, y no las estaciones, quienes pertenecen a la VLAN. Estaciones con múltiples protocolos de red (nivel 3) estarán en múltiples VLAN.
• VLAN de niveles superiores. Se crea una VLAN para cada aplicación: FTP, flujos multimedia, correo electrónico... La pertenencia a una VLAN puede basarse en una combinación de factores como puertos, direcciones MAC, subred, hora del día, forma de acceso, condiciones de seguridad del equipo. 

Las dos aproximaciones más habituales para la asignación de miembros de una VLAN son las siguientes: 

• VLAN estáticas también se denominan VLAN basadas en el puerto. Las asignaciones en una VLAN estática se crean mediante la asignación de los puertos de un switch o conmutador a dicha VLAN. Cuando un dispositivo entra en la red, automáticamente asume su pertenencia a la VLAN a la que ha sido asignado el puerto. Si el usuario cambia de puerto de entrada y necesita acceder a la misma VLAN, el administrador de la red debe cambiar manualmente la asignación a la VLAN del nuevo puerto de conexión en el switch. En ella se crean unidades virtuales no estáticas en las que se guardan los archivos y componentes del sistema de archivos mundial.
• En las VLAN dinámicas, la asignación se realiza mediante paquetes de software tales como el CiscoWorks 2000. Con el VMPS (acrónimo en inglés de VLAN Management Policy Server o Servidor de Gestión de Directivas de la VLAN), el administrador de la red puede asignar los puertos que pertenecen a una VLAN de manera automática basándose en información tal como la dirección MAC del dispositivo que se conecta al puerto o el nombre de usuario utilizado para acceder al dispositivo. En este procedimiento, el dispositivo que accede a la red hace una consulta a la base de datos de miembros de la VLAN. Se puede consultar el software FreeNAC para ver un ejemplo de implementación de un servidor VMPS.

 

VLAN basadas en el puerto de conexión

Con las VLAN de nivel 1 (basadas en puertos), el puerto asignado a la VLAN es independiente del usuario o dispositivo conectado en el puerto. Esto significa que todos los usuarios que se conectan al puerto serán miembros de la misma VLAN. 

Habitualmente es el administrador de la red el que realiza las asignaciones a la VLAN. Después de que un puerto ha sido asignado a una VLAN, a través de ese puerto no se puede enviar ni recibir datos desde dispositivos incluidos en otra VLAN sin la intervención de algún dispositivo de capa 3.

Los puertos de un switch pueden ser de dos tipos, en lo que respecta a las características VLAN: puertos de acceso y puertos trunk. Un puerto de acceso (switchport mode access) pertenece únicamente a una VLAN asignada de forma estática (VLAN nativa). 

La configuración predeterminada suele ser que todos los puertos sean de acceso de la VLAN1. En cambio, un puerto trunk (switchport mode trunk) puede ser miembro de múltiples VLAN. Por defecto es miembro de todas, pero la lista de las VLAN permitidas es configurable.