Segmentación VLAN: Fundamentos, Implementación y Enrutamiento

Tema: VLAN
Escuela de Estudios Superiores de Atlatlahucan
Licenciatura en Informática
Leslie Jovana Campos Ramos
Matricula: 10056694
3-U
Fecha de Entrega: viernes 27 de octubre de 2023
pág. 1
INDICE
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................3
OBJETIVO GENERAL: ..........................................................................................................................4
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ...................................................................................................................4
6.1. SEGMENTACIÓN DE VLAN ..........................................................................................................5
6.1.1. Descripción general de las VLAN. .........................................................................................6
6.1.2. Redes VLAN en un entorno conmutado múltiple. ................................................................7
Conceptos clave sobre el uso de redes VLAN en un entorno conmutado múltiple: ...................8
6.2. IMPLEMENTACIONES DE VLAN. .................................................................................................9
Implementaciones mas comunes en la VLAN .............................................................................9
6.2.1. Asignación de red VLAN. ....................................................................................................11
Comandos de asignación de puertos VLAN ..............................................................................12
6.2.2. Enlaces troncales de la VLAN. .............................................................................................13
6.2.3. Resolución de problemas de VLAN y enlaces troncales......................................................14
6.3. ROUTING ENTRE VLAN CON ROUTERS. ....................................................................................16
6.3.1. Funcionamiento del routing entre VLAN. ...........................................................................17
6.3.2. Configuración de routing entre VLAN antiguo....................................................................19
6.3.3. Configurar un enrutamiento router-on-a-stick entre VLAN................................................22
Pasos para configurar "router-on-a-stick" entre VLANs ...........................................................23
CONCLUSIÓN ...................................................................................................................................25
BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................................26
INDICE DE IMAGENES
ILUSTRACIÓN 1VLAN EN UNA RED CONMUTADA .................................................................................................... 6
ILUSTRACIÓN 2TRONCALES DE VLAN ....................................................................................................................... 8
ILUSTRACIÓN 3CONMUTADOR DE RED CONTROLADO .......................................................................................... 10
ILUSTRACIÓN 4COMANDOS DE PUERTOS VLAN .................................................................................................... 12
ILUSTRACIÓN 5 ENLACES TRONCALES DE VLAN ..................................................................................................... 13
ILUSTRACIÓN 6RESOLUCION DE ENLACES TRONCALES ......................................................................................... 14
ILUSTRACIÓN 7AVISO DE INCOMPATIBILIDAD ....................................................................................................... 15
ILUSTRACIÓN 8 INCOMPATIBILIDAD DE VLAN NATIVA .......................................................................................... 15
ILUSTRACIÓN 9INTERFACES DEL ROUTER Y ENRUTAMIENTO ................................................................................ 19
ILUSTRACIÓN 10INTERFAZ DEL ROUTER EN LA SUBRED LOCAL ............................................................................. 20
ILUSTRACIÓN 11TRAMA ETIQUETDADA DE VLAN .................................................................................................. 21
ILUSTRACIÓN 12ENRUTAMIENTO ENTRE VLAN ..................................................................................................... 23
ILUSTRACIÓN 13 PASO 1 CONFIGURACION ............................................................................................................ 23
ILUSTRACIÓN 14PASO 2 CONFIGURACION ............................................................................................................ 24
ILUSTRACIÓN 15PASO 3 CONFIGURACION ............................................................................................................ 24
pág. 2
INTRODUCCIÓN
El siguiente trabajo de investigación hablaremos sobre la segmentación de VLAN,
después abordaremos aspectos claves de las VLAN, comenzando con una
descripción y el contexto de su implementación en entornos conmutados, así mismo
nos sumergiremos en las implementaciones examinando las asignaciones de redes
VLAN, las técnicas para resolver problemas con VLAN y los enlaces troncales.
Analizaremos cada uno de los funcionamientos adentrándonos en la configuración,
así como la configuración de un enrutamiento “router-on-a-stick”, desglosaremos los
conceptos y practicas esenciales para comprender y aplicar eficazmente la
segmentación de VLAN.
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OBJETIVO GENERAL:
Comprensión acerca de la segmentación de VLAN, así como los conceptos básicos
y los fundamentales hasta las implementaciones avanzadas.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
•
Explorar los principios y conceptos fundamentales de las VLAN.
•
Analizar las redes en un entorno conmutado.
•
Desarrollar habilidades para resolver problemas relacionados con las VLAN
y enlaces roncales.
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6.1. SEGMENTACIÓN DE VLAN
La segmentación de VLAN (Virtual Local Área Network, por sus siglas en inglés) es
una técnica que se utiliza en redes de computadoras para dividir una red física en
varias redes lógicas independientes. Estas redes lógicas se denominan VLANs y
permiten separar el tráfico de la red en diferentes grupos lógicos, incluso si todos
los dispositivos físicos comparten la misma infraestructura física de red.
Conceptos clave relacionados con la segmentación de VLAN:
•
VLAN: Una VLAN es una red lógica que agrupa un conjunto de dispositivos
en una red física. Los dispositivos en una VLAN pueden comunicarse entre
sí como si estuvieran en la misma red, incluso si están conectados a
diferentes switches o segmentos de red.
•
Switches: Los switches de red desempeñan un papel fundamental en la
segmentación de VLAN. Estos dispositivos son responsables de enrutar el
tráfico de una VLAN a otra y garantizar que los dispositivos dentro de una
misma VLAN puedan comunicarse entre sí.
•
Segmentación: La segmentación de VLAN permite dividir una red en grupos
lógicos para mejorar la seguridad, el rendimiento y la administración de la
red. Por ejemplo, en una empresa, se pueden crear VLANs separadas para
el departamento de ventas, el departamento de TI y el departamento de
marketing. Esto asegura que los dispositivos de un departamento no puedan
acceder a los recursos de otros sin permiso.
•
Tráfico aislado: La segmentación de VLAN aísla el tráfico, lo que significa
que el tráfico en una VLAN no se mezcla con el tráfico en otras VLANs. Esto
puede mejorar la seguridad al evitar que dispositivos no autorizados accedan
a la red de otras VLANs.
La segmentación de VLAN es una práctica común en redes empresariales para
organizar y asegurar el tráfico de red de manera más eficiente. También se utiliza
en proveedores de servicios de Internet para separar las redes de diferentes clientes
en un único equipo de red compartido.
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6.1.1. Descripción general de las VLAN.
Las VLAN permiten que el administrador divida las redes en segmentos según
factores como la función, el equipo del proyecto o la aplicación, sin tener en cuenta
la ubicación física del usuario o del dispositivo. Cada VLAN se considera una red
lógica diferente. Los dispositivos dentro de una VLAN funcionan como si estuvieran
en su propia red independiente, aunque compartan una misma infraestructura con
otras VLAN. Cualquier puerto de switch puede pertenecer a una VLAN.
Los paquetes de unidifusión, difusión y multidifusión se reenvían solamente a
terminales dentro de la VLAN donde los paquetes son de origen. Los paquetes
destinados a dispositivos que no pertenecen a la VLAN se deben reenviar a través
de un dispositivo que admita el routing.
Varias subredes IP pueden existir en una red conmutada, sin el uso de varias VLAN.
Sin embargo, los dispositivos estarán en el mismo dominio de difusión de capa 2.
Esto significa que todas las difusiones de capa 2, tales como una solicitud de ARP,
serán recibidas por todos los dispositivos de la red conmutada, incluso por aquellos
que no se quiere que reciban la difusión.
ILUSTRACIÓN 1VLAN EN UNA RED CONMUTADA
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6.1.2. Redes VLAN en un entorno conmutado múltiple.
Las redes VLAN (Virtual LAN) son una técnica de segmentación de redes en un
entorno conmutado (switch) que permite dividir una red física en varias redes lógicas
separadas. Esto ofrece una serie de ventajas, como mejorar la seguridad, optimizar
el rendimiento y simplificar la administración de la red. Cuando hablamos de un
entorno conmutado múltiple, nos referimos a un entorno en el que se utilizan
múltiples conmutadores (switches) interconectados para formar una red más grande
y compleja.
Las VLAN no serían muy útiles sin los enlaces troncales de VLAN. Los troncos de
VLAN permiten que todo el tráfico de VLAN se propague entre switches. Esto
permite que los dispositivos conectados a diferentes switches, pero en la misma
VLAN se comuniquen sin pasar por un router.
Un enlace troncal es un enlace punto a punto entre dos dispositivos de red que lleva
más de una VLAN. Un enlace troncal de VLAN amplía las VLAN a través de toda la
red. Cisco admite IEEE 802.1Q para coordinar enlaces troncales en las interfaces
Fast Ethernet, Gigabit Ethernet y 10-Gigabit Ethernet.
Un enlace troncal no pertenece a una VLAN específica. Es más bien un conducto
para las VLAN entre los switches y los routers. También se puede utilizar un enlace
troncal entre un dispositivo de red y un servidor u otro dispositivo que cuente con
una NIC con capacidad 802.1Q. En los switches Cisco Catalyst, se admiten todas
las VLAN en un puerto de enlace troncal de manera predeterminada.
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ILUSTRACIÓN 2TRONCALES DE VLAN
Conceptos clave sobre el uso de redes VLAN en un entorno conmutado múltiple:
•
Segmentación de red: Las VLAN permiten dividir una red en segmentos
lógicos independientes. Esto es útil para separar departamentos, grupos de
usuarios o aplicaciones en segmentos de red separados sin necesidad de
cables físicos adicionales.
•
Conmutadores (switches): En un entorno conmutado múltiple, se utilizan
múltiples conmutadores interconectados. Cada conmutador debe ser
compatible con VLAN y admitir la configuración de puertos en VLAN.
•
Etiquetado VLAN: En las redes Ethernet, se utilizan etiquetas VLAN para
marcar los paquetes de datos con su pertenencia a una VLAN específica.
Los protocolos como 802.1Q se utilizan para agregar información de VLAN a
las tramas Ethernet.
•
Configuración de puertos: Cada puerto en un conmutador se configura en
una VLAN específica. Esto determina a qué segmento de red pertenecerá el
dispositivo conectado a ese puerto.
•
Troncales (Trunk): Para permitir el paso de múltiples VLAN a través de
múltiples conmutadores, se utilizan puertos troncales. Estos puertos están
configurados para transportar tráfico de múltiples VLAN y generalmente
utilizan etiquetas VLAN para distinguir el tráfico de cada VLAN.
pág. 8
6.2. IMPLEMENTACIONES DE VLAN.
Una red de área local virtual (VLAN) es una subdivisión de una red de área local en
la capa de enlace de datos de la pila de protocolo. Puede crear redes VLAN para
redes de área local que utilicen tecnología de nodo. Al asignar los grupos de
usuarios en redes VLAN, puede mejorar la administración de red y la seguridad de
toda la red local. También puede asignar interfaces del mismo sistema a redes
VLAN diferentes.
Implementaciones mas comunes en la VLAN
•
VLAN basada en puertos (Port-Based VLAN): En esta implementación, se
configura cada puerto de un conmutador (switch) para pertenecer a una
VLAN específica. Los dispositivos conectados a esos puertos se asignan
automáticamente a esa VLAN. Es una forma sencilla de segmentar la red,
pero puede requerir configuraciones manuales en cada conmutador.
•
VLAN basada en etiquetas (Tag-Base VLAN): También conocida como
IEEE 802.1Q, esta implementación utiliza etiquetas VLAN para marcar el
tráfico. Cada paquete de datos se etiqueta con la VLAN a la que pertenece,
lo que permite que múltiples VLANs compartan un único enlace (puerto
troncal o trunk) entre conmutadores. Esto es especialmente útil en entornos
donde se necesita segmentar el tráfico en enlaces compartidos.
•
VLAN basada en direcciones MAC (MAC-Base VLAN): Aquí, se asigna
una VLAN a un dispositivo específico basándose en su dirección MAC. Esto
es útil en entornos donde se desea una segmentación muy granular.
•
VLANs de voz y datos: En entornos empresariales, es común tener una
VLAN separada para el tráfico de voz (VoIP) y otra para el tráfico de datos.
Esto permite priorizar el tráfico de voz para garantizar una calidad de llamada
óptima.
•
VLAN de invitados: Las organizaciones a menudo implementan VLAN de
invitados para aislar el tráfico de invitados de la red principal. Esto ayuda a
garantizar la seguridad y a evitar que los invitados accedan a recursos
sensibles.
pág. 9
•
VLAN de control y tráfico multicast: En algunas implementaciones, se
configuran VLAN especiales para el tráfico de control y multicast. Esto ayuda
a mantener estos tipos de tráfico separados y a garantizar su eficiencia.
•
VLAN privadas y VLAN extendidas: Algunos entornos utilizan VLAN
privadas para evitar que los conmutadores no autorizados tengan acceso a
determinadas VLAN. También se pueden utilizar VLAN extendidas para
conectar dispositivos en ubicaciones geográficas distantes a través de una
red de área amplia (WAN).
•
VLAN en la nube: En entornos de nube y virtualización, se pueden crear
VLAN virtuales que permiten la segmentación y aislamiento de recursos en
la nube.
ILUSTRACIÓN 3CONMUTADOR DE RED CONTROLADO
pág. 10
6.2.1. Asignación de red VLAN.
La asignación de VLAN (Virtual LAN) se refiere al proceso de designar dispositivos
o puertos específicos a una VLAN particular en una red conmutada. Esto se hace
para segmentar la red y aislar grupos de dispositivos o tipos de tráfico, lo que
contribuye a una administración más eficiente, una mayor seguridad y un mejor
rendimiento en una red.
En una asignación de red VLAN, se determina a qué VLAN pertenecerá un
dispositivo o puerto en un conmutador (switch). Esto se puede hacer de varias
maneras:
•
Asignación de puerto: En una asignación de puerto, se configura un puerto
en un conmutador para que pertenezca a una VLAN específica. Los
dispositivos conectados a ese puerto se asignan automáticamente a esa
VLAN. Esto es común en entornos donde los dispositivos están físicamente
conectados a puertos específicos en el conmutador.
•
Asignación basada en dirección MAC: Algunos conmutadores permiten
asignar una VLAN específica a un dispositivo en función de su dirección
MAC. Esto significa que, independientemente del puerto al que se conecte el
dispositivo, se asignará automáticamente a la VLAN predeterminada basada
en su dirección MAC.
•
Asignación basada en el protocolo: En esta configuración, la asignación a
una VLAN se basa en el protocolo de red utilizado por el dispositivo. Por
ejemplo, los dispositivos que utilizan VoIP pueden asignarse a una VLAN de
voz, mientras que los dispositivos que utilizan protocolos de datos se asignan
a una VLAN de datos.
•
Asignación de usuario: En redes más grandes y complejas, se puede usar
la autenticación de usuario para asignar dinámicamente a los usuarios a
VLAN específicas. Esto se hace comúnmente en redes empresariales donde
los usuarios inician sesión en la red con credenciales.
pág. 11
Comandos de asignación de puertos VLAN
Después de crear una VLAN, el siguiente paso es asignar puertos a la VLAN.
En la tabla se muestra la sintaxis para definir un puerto como puerto de acceso y
asignarlo a una VLAN. El comando switchport mode access es optativo, pero se
aconseja como práctica recomendada de seguridad. Con este comando, la interfaz
cambia al modo de acceso permanente.
ILUSTRACIÓN 4COMANDOS DE PUERTOS VLAN
pág. 12
6.2.2. Enlaces troncales de la VLAN.
Un enlace troncal es un enlace punto a punto entre dos dispositivos de red que lleva
más de una VLAN. Un enlace troncal de VLAN amplía las VLAN a través de toda la
red. Cisco admite IEEE 802.1Q para coordinar enlaces troncales en las interfaces
Fast Ethernet, Gigabit Ethernet y 10-Gigabit Ethernet.
Las VLAN no serían muy útiles sin los enlaces troncales de VLAN. Los enlaces
troncales de VLAN permiten que se propague todo el tráfico de VLAN entre los
switches, de modo que los dispositivos que están en la misma VLAN, pero
conectados a distintos switches se puedan comunicar sin la intervención de un
router.
Un enlace troncal de VLAN no pertenece a una VLAN específica, sino que es un
conducto para varias VLAN entre switches y routers. También se puede utilizar un
enlace troncal entre un dispositivo de red y un servidor u otro dispositivo que cuente
con una NIC con capacidad 802.1Q. En los switches Cisco Catalyst, se admiten
todas las VLAN en un puerto de enlace troncal de manera predeterminada.
ILUSTRACIÓN 5 ENLACES TRONCALES DE VLAN
pág. 13
6.2.3. Resolución de problemas de VLAN y enlaces troncales
Una de las tareas frecuentes de los administradores de red es resolver problemas
de formación de enlaces troncales o de enlaces que se comportan incorrectamente
como enlaces troncales. En ocasiones, un puerto de switch se puede comportar
como puerto de enlace troncal, incluso si no se configuró como tal. Por ejemplo, un
puerto de acceso puede aceptar tramas de redes VLAN distintas de la VLAN a la
cual se asignó. Esto se conoce como “filtración de VLAN”.
ILUSTRACIÓN 6RESOLUCION DE ENLACES TRONCALES
Para resolver problemas de enlaces troncales que no se forman o de filtración de
VLAN, proceda de la siguiente manera:
Paso 1. Utilice el comando show interfaces trunk para verificar si hay coincidencia
entre la VLAN nativa local y peer. Si la VLAN nativa no coincide en ambos extremos,
hay una filtración de VLAN.
Paso 2. Utilice el comando show interfaces trunk para verificar si se estableció un
enlace troncal entre los switches. Configure estáticamente los enlaces troncales
siempre que sea posible. Los puertos de los switches Cisco Catalyst utilizan DTP
de manera predeterminada e intentan negociar un enlace troncal.
pág. 14
Para mostrar el estado del enlace troncal, la VLAN nativa utilizada en ese enlace
troncal y verificar el establecimiento del enlace troncal, utilice el comando show
interfaces trunk. En el ejemplo de la figura 2, se muestra que la VLAN nativa en un
extremo del enlace troncal se cambió a la VLAN 2. Si un extremo del enlace troncal
se configura como VLAN 99 nativa y el otro extremo como VLAN 2 nativa, las tramas
que se envían desde la VLAN 99 en un extremo se reciben en la VLAN 2 en el otro
extremo. La VLAN 99 se filtra en el segmento VLAN 2.
CDP muestra un aviso de incompatibilidad de VLAN nativa en un enlace troncal con
este mensaje:
ILUSTRACIÓN 7AVISO DE INCOMPATIBILIDAD
Si existe una incompatibilidad de VLAN nativa, se producen problemas de
conectividad en la red. El tráfico de datos para las VLAN distintas de las dos VLAN
nativas configuradas se propaga correctamente a través del enlace troncal, pero los
datos relacionados con cualquiera de las VLAN nativas no se propagan
correctamente a través del enlace troncal.
ILUSTRACIÓN 8 INCOMPATIBILIDAD DE VLAN NATIVA
pág. 15
6.3. ROUTING ENTRE VLAN CON ROUTERS.
El enrutamiento entre VLANs utilizando routers (dispositivos de capa 3) es un
proceso que permite que las VLANs se comuniquen entre sí a través de un
enrutador. Aquí te explico cómo funciona este proceso:
•
Configuración de VLANs: En primer lugar, debes crear y configurar las VLANs
en un switch o un dispositivo de red gestionado. Cada VLAN se configura con
su propio ID y se asignan puertos a cada VLAN. Esto segmenta la red en
dominios de broadcast separados.
•
Conexión de las VLANs al router: Cada VLAN debe estar conectada al router.
Esto se logra mediante enlaces troncales (trunk links) entre el switch y el router.
Los enlaces troncales permiten que múltiples VLANs pasen a través del mismo
cable físico.
•
Configuración de interfaces de enrutamiento en el router: En el router, debes
configurar interfaces de red (subinterfaces o interfaces físicas) para cada VLAN.
Cada interfaz en el router se asocia con una VLAN específica y se le asigna una
dirección IP en la subred de esa VLAN. Esto permite al router enrutar el tráfico
entre las VLANs.
•
Enrutamiento inter-VLAN: El router se encarga de enrutar el tráfico entre las
VLANs. Cuando un dispositivo en una VLAN desea comunicarse con un
dispositivo en otra VLAN, el tráfico se envía al router. El router verifica la
dirección de destino y determina a qué VLAN debe enviarse el tráfico. Luego,
enruta el tráfico hacia la interfaz asociada con la VLAN de destino.
•
Tablas de enrutamiento: El router mantiene una tabla de enrutamiento que le
permite determinar cómo enrutar el tráfico entre las VLANs. Cuando recibe un
paquete de una VLAN, consulta su tabla de enrutamiento para determinar la
VLAN de destino y la interfaz de salida adecuada.
•
Seguridad y control de acceso: El router puede aplicar reglas de control de
acceso (ACL) para controlar qué tipo de tráfico se permite o se deniega entre las
VLANs. Esto permite configurar políticas de seguridad y controlar el flujo de
datos entre las VLANs.
pág. 16
6.3.1. Funcionamiento del routing entre VLAN.
El enrutamiento entre VLANs permite que las VLANs se comuniquen entre sí en una
red local. Aquí está cómo funciona el proceso de enrutamiento entre VLANs:
•
Creación de VLANs: Primero, se crean y configuran las VLANs en un switch
o un dispositivo de red que sea compatible con VLANs. Cada VLAN se
configura con su propio ID (etiqueta) y se asignan puertos a cada VLAN. Esto
divide la red en segmentos lógicos separados.
•
Configuración de interfaces de enrutamiento: Un enrutador o dispositivo
de capa 3 es necesario para permitir la comunicación entre VLANs. Este
enrutador debe tener interfaces de red configuradas para cada VLAN que
deseas conectar. Cada interfaz de enrutador se asocia con una VLAN
específica y tiene una dirección IP en la subred de esa VLAN.
•
Enrutamiento inter-VLAN: El enrutador se configura para realizar el
enrutamiento entre las VLANs. Esto se puede lograr mediante varias
técnicas:
o Router-on-a-Stick: En este enfoque, el enrutador tiene una única
interfaz física que se conecta al switch y se configuran múltiples
subinterfaces lógicas, cada una asociada a una VLAN específica.
Cada subinterfaz tiene su propia dirección IP y se utiliza para enrutar
el tráfico entre las VLANs.
o Enrutador de capa 3 integrado: Algunos switches de capa 3 tienen
capacidades de enrutamiento incorporadas. En este caso, el switch
puede realizar enrutamiento entre VLANs directamente sin necesidad
de un enrutador externo.
•
Tablas de enrutamiento: El enrutador mantiene una tabla de enrutamiento
que le permite determinar cómo enrutar el tráfico entre las VLANs. Cuando
un dispositivo en una VLAN quiere comunicarse con un dispositivo en otra
VLAN, el enrutador consulta su tabla de enrutamiento para determinar la
mejor ruta y enviar el tráfico al destino.
pág. 17
•
Comunicación entre VLANs: Cuando un dispositivo en una VLAN envía un
paquete destinado a una dirección IP en otra VLAN, el switch envía ese
paquete al enrutador. El enrutador verifica su tabla de enrutamiento,
determina la VLAN de destino y enruta el paquete hacia la interfaz
correspondiente.
•
Seguridad y reglas de acceso: Además de enrutar el tráfico entre VLANs,
el enrutador puede aplicar reglas de acceso o listas de control de acceso
(ACL) para controlar qué tipo de tráfico se permite o se deniega entre VLANs.
Esto es fundamental para garantizar la seguridad y el aislamiento de tráfico
en una red.
pág. 18
6.3.2. Configuración de routing entre VLAN antiguo
El routing entre VLAN antiguo requiere que los routers tengan varias interfaces
físicas. El router realiza el enrutamiento al conectar cada una de sus interfaces
físicas a una VLAN única. Además, cada interfaz se configura con una dirección IP
para la subred asociada con la VLAN específica a la cual está conectada. Al
configurar las direcciones IP en las interfaces físicas, los dispositivos de red
conectados a cada una de las VLAN pueden comunicarse con el router mediante la
interfaz física conectada a la misma VLAN. En esta configuración los dispositivos
de red pueden utilizar el router como un Gateway para acceder a los dispositivos
conectados a las otras VLAN.
ILUSTRACIÓN 9INTERFACES DEL ROUTER Y ENRUTAMIENTO
pág. 19
El proceso de enrutamiento requiere del dispositivo de origen para determinar si el
dispositivo de destino es local o remoto con respecto a la subred local. El dispositivo
de origen realiza esta determinación al comparar las direcciones IP de origen y de
destino con la máscara de subred. Una vez que se determina que la dirección IP de
destino está en una red remota, el dispositivo de origen debe identificar adónde
necesita reenviar el paquete para llegar al dispositivo de destino. El dispositivo de
origen examina la tabla de enrutamiento local para determinar dónde es necesario
enviar los datos. Los dispositivos utilizan sus Gateways predeterminados como
destino de capa 2 para todo el tráfico que debe abandonar la subred local. El
Gateway predeterminado es la ruta que el dispositivo utiliza cuando no tiene otra
ruta explícitamente definida hacia la red de destino.
La dirección IP de la interfaz del router en la subred local actúa como Gateway
predeterminado para el dispositivo emisor.
ILUSTRACIÓN 10INTERFAZ DEL ROUTER EN LA SUBRED LOCAL
Una vez que el dispositivo de origen determina que el paquete debe viajar a través
de la interfaz del router local en la VLAN conectada, envía una solicitud de ARP
para determinar la dirección MAC de la interfaz del router local. Una vez que el
router envía su respuesta de ARP al dispositivo de origen, este puede utilizar la
dirección MAC para finalizar el entramado del paquete antes de enviarlo a la red
pág. 20
como tráfico de unidifusión. Dado que la trama de Ethernet tiene la dirección MAC
de destino de la interfaz del router, el switch sabe exactamente a qué puerto del
switch reenviar el tráfico de unidifusión para llegar a la interfaz del router de dicha
VLAN.
ILUSTRACIÓN 11TRAMA ETIQUETDADA DE VLAN
Cuando la trama llega al router, el router elimina la información de la dirección MAC
de origen y destino para examinar la dirección IP de destino del paquete. El router
compara la dirección de destino con las entradas en la tabla de enrutamiento para
determinar dónde es necesario reenviar los datos para alcanzar el destino final. Si
el router determina que la red de destino es una red conectada en forma local, como
sería el caso del routing entre VLAN, envía una solicitud de ARP por la interfaz
conectada físicamente a la VLAN de destino. El dispositivo de destino responde al
router con la dirección MAC, la cual luego utiliza el router para entramar el paquete.
El router envía el tráfico unicast al switch, que lo reenvía por el puerto donde se
encuentra conectado el dispositivo de destino.
pág. 21
6.3.3. Configurar un enrutamiento router-on-a-stick entre VLAN.
A diferencia del routing entre VLAN antiguo, que requiere varias interfaces físicas,
tanto en el router como en el switch, las implementaciones más comunes y actuales
de routing entre VLAN no tienen esos requisitos. En cambio, algunos softwares de
router permiten configurar una interfaz del router como enlace troncal, lo que
significa que solo es necesaria una interfaz física en el router y en el switch para
enrutar paquetes entre varias VLAN.
“Router-on-a-stick” es un tipo de configuración de router en la cual una única interfaz
física enruta el tráfico entre varias VLAN en una red. Como puede verse en la
ilustración, el router está conectado al switch S1 mediante una única conexión de
red física (un enlace troncal).
La interfaz del router se configura para funcionar como enlace troncal y se conecta
a un puerto del switch configurado en modo de enlace troncal. Para realizar el
routing entre VLAN, el router acepta en la interfaz troncal el tráfico con etiquetas de
VLAN proveniente del switch adyacente y luego lo enruta en forma interna entre las
VLAN, mediante subinterfaces. El router reenvía el tráfico enrutado con etiquetas
de VLAN para la VLAN de destino a través de la misma interfaz física utilizada para
recibir el tráfico.
Las subinterfaces son interfaces virtuales basadas en software, asociadas con una
única interfaz física. Las subinterfaces se configuran en software en un router, y
cada subinterfaz se configura de manera independiente con una dirección IP y una
asignación de VLAN. Las subinterfaces se configuran para subredes diferentes que
corresponden a su asignación de VLAN para facilitar el routing lógico. Después de
que se toma una decisión de routing según la VLAN de destino, las tramas de datos
reciben etiquetas de VLAN y se envían de vuelta por la interfaz física.
pág. 22
ILUSTRACIÓN 12ENRUTAMIENTO ENTRE VLAN
Pasos para configurar "router-on-a-stick" entre VLANs
Paso 1: Configuración de las VLANs en el Switch
En tu switch, crea las VLANs necesarias y asigna los puertos a las VLANs
correspondientes. Por ejemplo, en un switch Cisco, puedes hacer lo siguiente:
ILUSTRACIÓN 13 PASO 1 CONFIGURACION
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Paso 2: Configuración de las Subinterfaces en el Router
Ahora, configura las subinterfaces en el enrutador. Estas subinterfaces se usarán
para conectar las VLANs al router. En un enrutador Cisco, puedes hacer algo
como esto:
ILUSTRACIÓN 14PASO 2 CONFIGURACION
Paso 3: Configuración de Enlaces Troncales (Trunk Links)
Debes asegurarte de que los enlaces entre el switch y el router sean troncales
para que puedan transportar múltiples VLANs. En un switch Cisco, puedes hacer
lo siguiente:
ILUSTRACIÓN 15PASO 3 CONFIGURACION
Con estas configuraciones, el enrutador actuará como un "router-on-a-stick",
enrutando el tráfico entre las VLANs 10 y 20. Asegúrate de configurar las rutas
estáticas o dinámicas en el enrutador para permitir la comunicación entre las
subredes de las VLANs.
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CONCLUSIÓN
Al final de este trabajo se puedo verificar como configurara un enrutamiento routeron-a-stick entre las VLAN así mismo pudimos comprender que es un VLAN como
son sus Asignaciones entre redes tal como su funcionamiento y este implica el uso
de enrutador para permitir la comunicación entre redes.
En este trabajo nos podemos dar cuenta que las Redes VLAN son importantes ya
que están generan seguridad ya que estas reducen la exposición de datos
confidenciales, así mismo permite eficiencia en las redes así mismo podemos saber
como podemos configurar diferentes redes de la VLAN.
También proporciona una base sólida para las redes en una era en la conectividad
y la protección de datos son muy importantes para hoy en día.
pág. 25
BIBLIOGRAFÍA
https://seftic.com/vlans-y-segmentacion-de-redes/
https://ccnadesdecero.es/descripcion-general-vlan/
https://ccnadesdecero.es/vlan-entorno-conmutado-multiple/
https://www.watchguard.com/help/docs/fireware/12/es-419/Content/es419/wireless/ap_deployment_examples_vlans.html
https://www.arubainstanton.com/techdocs/es/content/networks/mobile/network-assign.htm
https://www.sapalomera.cat/moodlecf/RS/2/course/module3/3.1.2.1/3.1.2.1.html
https://www.sapalomera.cat/moodlecf/RS/2/course/module3/3.2.4.3/3.2.4.3.html
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https://www.sapalomera.cat/moodlecf/RS/2/course/module5/5.1.1.3/5.1.1.3.html
pág. 26