Una red Institucional
Diseño de VLANs
Los primeros diseñadores de redes solían configurar las VLANs con el objetivo de reducir el tamaño del dominio de colisión en un segmento Ethernet y mejorar su
rendimiento. Cuando los switches lograron esto, porque cada puerto es un dominio de colisión, su prioridad fue reducir el tamaño del dominio de difusión. Ya que, si aumenta
el número de terminales, aumenta el tráfico difusión y el consumo de CPU por procesado de tráfico broadcast no deseado. Una de las maneras más eficientes de lograr
reducir el domino de difusión es con la división de una red grande en varias VLANs.
Actualmente, las redes institucionales y corporativas modernas suelen estar configuradas de forma jerárquica dividiéndose en varios grupos de trabajo. Razones de
seguridad y confidencialidad aconsejan también limitar el ámbito del tráfico de difusión para que un usuario no autorizado no pueda acceder a recursos o a información que
no le corresponde.
Por ejemplo, la red institucional de un campus universitario suele separar los usuarios en tres grupos: alumnos, profesores y administración.
Cada uno de estos grupos constituye un dominio de difusión, una VLAN, y se suele corresponder asimismo con una subred IP diferente. De esta manera la comunicación
entre miembros del mismo grupo se puede hacer en nivel 2, y los grupos están aislados entre sí, sólo se pueden comunicar a través de un router.
La definición de múltiples VLANs y el uso de enlaces trunk, frente a las redes LAN interconectadas con un router, es una solución escalable. Si se deciden crear nuevos
grupos se pueden acomodar fácilmente las nuevas VLANs haciendo una redistribución de los puertos de los switches. Además, la pertenencia de un miembro de la
comunidad universitaria a una VLAN es independiente de su ubicación física. E incluso se puede lograr que un equipo pertenezca a varias VLANs (mediante el uso de una
tarjeta de red que soporte trunk).
Imagine que la universidad tiene una red con un rango de direcciones IP del tipo 172.16.XXX.0/24, cada VLAN, definida en la capa de enlace de datos (nivel 2 de OSI), se
corresponderá con una subred IP distinta:
1)
VLAN 10. Administración. Subred IP 172.16.10.0/24
2)
VLAN 20. Profesores. Subred IP 172.16.20.0/24
3)
VLAN 30. Alumnos. Subred IP 172.16.30.0/24
En cada edificio de la universidad hay un switch denominado de acceso, porque a él se conectan directamente los sistemas finales.
Los switches de acceso están conectados con enlaces trunk (enlace que transporta tráfico de las tres VLANs) a un switch troncal, de grandes prestaciones, típicamente
Gigabit Ethernet o 10-Gigabit Ethernet.
Este switch está unido a un router también con un enlace trunk, el router es el encargado de llevar el tráfico de una VLAN a otra.
Comandos IOS
A continuación se presentan a modo de ejemplo los comandos IOS para configurar los switches y routeres del escenario anterior.
Creamos las VLANs en el switch troncal, suponemos que este switch actúa de servidor y se sincroniza con el resto:
Switch-troncal> enable
Switch-troncal# configure terminal
Switch-troncal(config)# vlan database
Switch-troncal(config-vlan)# vlan 10 name administracion
Switch-troncal(config-vlan)# vlan 20 name profesores
Switch-troncal(config-vlan)# vlan 30 name alumnos
Switch-troncal(config-vlan)# exit
Definimos como puertos trunk los cuatro del switch troncal:
Switch-troncal(config)# interface range g0/0 -3
Switch-troncal(config-if-range)# switchport
Switch-troncal(config-if-range)# switchport mode trunk
Switch-troncal(config-if-range)# switchport trunk native vlan 10
Switch-troncal(config-if-range)# switchport trunk allowed vlan 20, 30
Switch-troncal(config-if-range)# exit
Ahora habría que definir en cada switch de acceso qué rango de puertos dedicamos a cada VLAN. Vamos a suponer que se utilizan las interfaces f0/0-15 para la vlan
adminstracion, f0/16,31 para vlan profesores y f0/32-47 para la vlan alumnos.
Switch-1(config)# interface range f0/0 -15
Switch-1(config-if-range)# switchport
Switch-1(config-if-range)# switchport mode access
Switch-1(config-if-range)# switchport mode access
Switch-1(config-if-range)# switchport
access vlan 10
Switch-1(config-if-range)# exit
Switch-1(config)# interface range f0/16 -31
Switch-1(config-if-range)# switchport
Switch-1(config-if-range)# switchport mode access
Switch-1(config-if-range)# switchport
access vlan 20
Switch-1(config-if-range)# exit
Switch-1(config)# interface range f0/32 -47
Switch-1(config-if-range)# switchport
Switch-1(config-if-range)# switchport mode access
Switch-1(config-if-range)# switchport
access vlan 30
Switch-1(config-if-range)# exit
Definimos como trunk el puerto que conecta cada switch de acceso con el troncal:
Switch-1(config)# interface g0/0
Switch-1(config-if)# switchport
Switch-1(config-if)# switchport mode trunk
Switch-1(config-if)# switchport trunk native vlan 10
Switch-1(config-if)# switchport trunk allowed vlan 20,30
Switch-1(config-if)# exit
En el router creamos una subinterfaz por cada VLAN transportada en el enlace trunk:
Router(config)# interface f2
Router(config-if)# no ip address
Router(config-if)# exit
Router(config)# interface f2.1
Router(config-if)# encapsulation dot1q 10 native
Router(config-if)# ip address 172.16.10.1 255.255.255.0
Router(config-if)# exit
Router(config)# interface f2.2
Router(config-if)# encapsulation dot1q 20
Router(config-if)# ip address 172.16.20.1 255.255.255.0
Router(config-if)# exit
Router(config)# interface f2.3
Router(config-if)# encapsulation dot1q 30
Router(config-if)# ip address 172.16.30.1 255.255.255.0
Router(config-if)# exit
Esta sería la configuración relativa a la creación de las VLANs, se omite la configuración de otros elementos como los hosts, routers y otros dispositivos de red.
Extras
Modos de configuración
*Modo USER EXEC: Modo sin privilegios en el que no podemos modificar ni leer la configuración del equipo. Básicamente, solo podemos
utilizar: show, ping, telnet,traceroute.
Debemos escribir “enable” en el terminal, para acceder al siguiente modo.
*Modo PRIVILEGED EXEC: Modo de visualización con privilegios.
Debemos escribir “configure terminal” en el terminal, para acceder al siguiente modo.
*Modo de Configuración Global o CONFIGURE: Permite configurar aspectos simples del equipo como pueden ser el nombre, alias de comandos, reloj, etc.
Escribiremos en el terminal : “interface, line, router…” dependiendo de lo que queramos configurar.
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