Redes Avanzadas Clase Práctica de VLAN Ing. José Ricardo Tillero UPTAEB Clase Práctica de VLAN Estructura de la Clase Práctica Pre Laboratorio. Práctica de VLAN. Análisis de LAN tradicionales. Cinco soluciones de VLAN. Redes Avanzadas Clase Práctica de VLAN Pre Laboratorio Ing. José Ricardo Tillero UPTAEB Clase Práctica de VLAN ¿Qué es una VLAN? Una VLAN (acrónimo de Virtual LAN, ‘Red de Área Local Virtual’) es un método de crear redes lógicamente independientes dentro de una misma red física. Una VLAN consiste en una red de computadores que se comportan como si estuviesen conectados al mismo switch, aunque pueden estar en realidad conectados físicamente a diferentes segmentos de una red de área local. Una VLAN es una agrupación lógica de estaciones, servicios y dispositivos de red que no se limita a un segmento de LAN físico. Clase Práctica de VLAN LAN Conmutada Tradicional Clase Práctica de VLAN LAN Conmutada con VLAN Clase Práctica de VLAN Configuración VLAN Trunking Configuración VLAN Trunking, describe un conjunto de guías generales de diseño e implementación de protocolos de red específicos para permitir que un equipo pueda comunicarse en una red. La definición de múltiples VLAN 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 VLAN haciendo una redistribución de los puertos de los Switches. Además, la pertenencia de un miembro a una VLAN es independiente de su ubicación física. E incluso se puede lograr que un equipo pertenezca a varias VLAN (mediante el uso de una tarjeta de red que soporte trunk). Clase Práctica de VLAN VLAN Trunking - Protocolo IEEE 802.1Q También conocido como dot1Q, fue un proyecto del grupo de trabajo 802 de la IEEE para desarrollar un mecanismo que permita a múltiples redes compartir de forma transparente el mismo medio físico, sin problemas de interferencia entre ellas (Trunking). Es también el nombre actual del estándar establecido en este proyecto y se usa para definir el protocolo de encapsulamiento usado para implementar este mecanismo en redes Ethernet. Todos los dispositivos de interconexión que soportan VLAN deben seguir la norma IEEE 802.1Q que especifica con detalle el funcionamiento y administración de redes virtuales. 802.1Q en realidad no encapsula la trama original sino que añade 4 bytes al encabezado Ethernet original. El valor del campo EtherType se cambia a 0x8100 para señalar el cambio en el formato de la trama. Formato de trama 802.1Q Clase Práctica de VLAN VLAN Trunking – Troncales (TRUNK) Clase Práctica de VLAN VLAN Nativa La VLAN nativa es la VLAN a la que pertenecen todos los puertos de un Switch antes de ser configurados como puerto Trunk o como puerto de acceso. Sólo se puede tener una VLAN nativa por puerto. No se etiquetan con el ID de VLAN cuando se envían por el Trunk. Y en el otro lado, si a un puerto llega una trama sin etiquetar, la trama se considera perteneciente a la VLAN nativa de ese puerto. Este modo de funcionamiento fue implementado para asegurar la interoperabilidad con antiguos dispositivos que no entendían 802.1Q. Para establecer un Trunking 802.1Q a ambos lados deben tener la misma VLAN nativa, porque la encapsulación todavía no se ha establecido y los dos Switches deben hablar sobre un enlace sin encapsulación (usan la VLAN nativa) para ponerse de acuerdo en estos parámetros. En los equipos de Cisco Systems la VLAN nativa por defecto es la VLAN 1. Por la VLAN 1 además de datos, se manda información sobre PAgP, CDP, VTP. Clase Práctica de VLAN VLAN Nativa Aspectos a considerar sobre la VLAN 1 en equipos CISCO. La VLAN nativa no debe ser la de gestión. Cambiar la VLAN nativa de la 1 a cualquier otra como medida de seguridad. Todos los Switches en la misma VLAN nativa. Usuarios y Servidores en sus respectivas VLAN. El tráfico entre Switches debe ser el único que no se encapsule en enlaces Trunk. El resto del tráfico, incluyendo la VLAN de gestión debe ir encapsulado por los Trunks. Si no estamos encapsulando cualquiera puede conectar un equipo que no hable 802.1Q (Switches y Hubs) y funcionará sin nuestro control. Clase Práctica de VLAN Ruteo entre VLAN Como se ha mencionado en laminas anteriores, cada VLAN debe pertenecer a un rango de red o subred diferente, logrando así la segmentación. Este hecho tiene como consecuencia que los Switches no puedan llevar a cabo la comunicación entre ellas, ya que al operar en capa 2 no son capaces de realizar el enrutamiento, siendo un Router o un Switch de capa 3 los dispositivos necesarios para tal propósito. El modelo a implementar resulta sencillo, bastará con establecer un enlace entre el Switch y el Router y configurar este último para que ejecute el enrutamiento entre los diferentes segmentos de VLAN. Para ello se puede optar por dos opciones: 1. Enrutamiento Inter-VLAN sin enlace troncal. 2. Enrutamiento Inter-VLAN. Modelo Router-on-a-stick. Clase Práctica de VLAN Ruteo VLAN sin enlace Troncal o Trunk Se utiliza una interfaz para cada VLAN, en cuyo caso deberán cumplirse las siguientes condiciones: Cada interfaz del Switch que conecta con el Router debe operar en modo acceso y formar parte de la misma VLAN que se pretende enrutar. La interfaz del Router debe ser configurada con una dirección IP perteneciente al rango de la VLAN que va a enrutar. Los dispositivos pertenecientes a la misma VLAN deberán utilizar como puerta de enlace la IP de la interfaz del Router que se encargará de su enrutamiento. Clase Práctica de VLAN Ruteo VLAN sin enlace Troncal o Trunk Paso 1: Un PC de la VLAN 10 desea comunicarse con otro de la VLAN 20. Como son subredes diferentes envía el paquete a su puerta de enlace, que es la interfaz Fa0/1 del Router. Paso 2: El Router recibe el paquete, elimina la etiqueta de la VLAN10, lee la dirección IP de destino, comprueba su tabla de enrutamiento y concluye que la red de destino está directamente conectada a través de su interfaz Fa0/2, por lo tanto, reenvía el paquete a través de ella. Paso 3: La trama es recibida por la interfaz Fa0/24 del Switch, que a su vez la reenvía al PC de destino. Clase Práctica de VLAN Ruteo VLAN - Modelo Router-on-a-stick Al igual que sucede con la comunicación entre mismas VLAN en diferentes Switchs, el método de necesitar un enlace por cada una de ellas resulta poco práctico. Lo ideal en estos casos consiste en aplicar el modelo Router-on-a-stick, el cual basa el enrutamiento en la utilización de un solo link que comunicará todas las VLAN. Para llevarlo a cabo se deben cumplir los siguientes requisitos: La interfaz del Switch que conecta con el Router debe estar configurada en modo troncal, permitiendo el tráfico de todas las VLAN que se desean comunicar. La interfaz del Router será configurada para que opere con el protocolo 802.1Q. Además, en la misma se crearán subinterfaces, una por cada VLAN, que a su vez serán configuradas con una IP dentro del rango de cada una de ellas. Los dispositivos de las VLAN utilizarán como puerta de enlace la IP de la subinterfaz encargada de su enrutamiento. Las subinterfaces simplemente crean diferentes interfaces lógicas sobre una física. Ello significa que el tráfico tan solo atravesará un link físico, pero a nivel de procesamiento interno cada una de ellas es tratada de manera individual, con su propia configuración y características. Clase Práctica de VLAN Ruteo VLAN - Modelo Router-on-a-stick Paso 1: Un PC de la VLAN10 desea comunicarse con otro de la VLAN 20. Como son subredes diferentes, envía el paquete a su puerta de enlace, cuya IP es la 192.168.10.1. Paso 2: El Router recibe el paquete, elimina la etiqueta de la VLAN 10, lee la dirección IP de destino, comprueba su tabla de enrutamiento y concluye que la red de destino está directamente conectada a través de su subinterfaz Fa0/1.20. El Router reenvía el paquete a través de la interfaz física Fa0/1 agregando a la trama una etiqueta de la VLAN 20. Paso 3: La trama es recibida por el Switch, que a su vez la reenvía al PC de destino. Clase Práctica de VLAN VLAN – VTP VTP o VLAN Trunking Protocol es un protocolo de mensajería que usa tramas de capa 2 para agregar, borrar y cambiar las VLAN en un solo dominio de forma centralizada y luego comunicarlo al resto de Switches. Creado por Cisco para la administración de VLAN a través de enlaces troncales entre Switches. VTP corre sus mensajes sobre los enlaces troncales, haciendo uso de ISL o IEEE802.1q. EL rol de VTP es mantener la configuración de VLAN unificada en un dominio administrativo común. VTP esta organizado en dominios. Cada Switch debe pertenecer a un solo dominio a la vez. Modos de Switches VTP: Servidor o Server: crea, elimina, renombra VLAN y propaga los cambios al resto de los Switches VTP. Cliente o Client: No tiene permitido hacer cambios a las VLAN, solo recibe, interpretar y propagar las actualizaciones a otros Switches VTP. Transparente: No participa de las actualizaciones VTP, solo las reenvía a través de sus enlaces troncales configurados. Off: ignora las actualizaciones VTP que le llegan. Clase Práctica de VLAN VLAN – VTP Redes Avanzadas Clase Práctica de VLAN Práctica de VLAN Ing. José Ricardo Tillero UPTAEB Clase Práctica de VLAN Alcance de la Práctica Partiremos de un análisis de diseños de LAN tradicionales o conmutada y luego rediseñaremos y configuraremos varias soluciones de LAN conmutada bajo VLAN. Se usara el paquete Advanced IP Address Calculator para el subneteo IP. Se le asignara una subred IP a cada VLAN. Se utilizaran el tipo de VLAN por puerto Switch. Se implementaran soluciones VLAN por trunking, por Trunking con Switch Troncal, por VTP y por Ruteo VLAN. El Ruteo VLAN se configurara bajo el Modelo router-ona-stick, bajo el protocolo 802.1Q. Clase Práctica de VLAN Topologías de LAN Tradicionales a convertir en VLAN Redes Avanzadas Clase Práctica de VLAN Analisis de cada LAN Tradicional Con Packet Tracer Ing. José Ricardo Tillero UPTAEB Redes Avanzadas Clase Práctica de VLAN Solucion N° 1 – VLAN Trunking Con Packet Tracer Ing. José Ricardo Tillero UPTAEB Clase Práctica de VLAN Solucion N° 1 – VLAN Trunking Vamos a utilizar la red IP 172.32.0.0/16, subneteada a 19 bits para un total de 6 subredes. Dicho subneteo quedaría de este modo 172.32.0.0/19 con mascara de red 255 .255.224.0 Vamos a configurar 4 VLAN, cada una con su correspondiente subred IP, de la siguiente forma: VLAN VLAN VLAN VLAN 1, VLAN Nativa, Subred IP 172.32.32.0/19 10, AREA 1, Subred IP 172.32.64.0/19. 20, AREA 2, Subred IP 172.32.96.0/19. 30, AREA 3, Subred IP 172.32.128.0/19. Cada Switch deberá ser configurado con todas las VLAN, además se deben configurar los respectivos puertos VLAN y los puertos Trunking, de enlace entre Switches. Clase Práctica de VLAN Solucion N° 1 – VLAN Trunking Clase Práctica de VLAN Comandos de Configuración Comandos IOS para la creación de las VLAN en Switch: Switch0>enable Switch0#configure terminal Switch0(config)#vlan 10 Switch0(config-vlan)#name AREA-1 Switch0(config-vlan)#exit Switch0(config)#vlan 20 Switch0(config-vlan)#name AREA-2 Switch0(config-vlan)#exit Switch0(config)#vlan 30 Switch0(config-vlan)#name AREA-3 Switch0(config-vlan)#exit Clase Práctica de VLAN Comandos de Configuración Comandos IOS para asignar las IP a las VLAN en Switch: Switch0(config)#interface vlan 1 Switch0(config-if)#ip address 172.32.32.2 255.255.224.0 Switch0(config-if)#no shutdown Switch0(config-if)#exit Switch0(config)#interface vlan 10 Switch0(config-if)#ip address 172.32.64.2 255.255.224.0 Switch0(config-if)#no shutdown Switch0(config-if)#exit Switch0(config)#interface vlan 20 Switch0(config-if)#ip address 172.32.96.2 255.255.224.0 Switch0(config-if)#no shutdown Switch0(config-if)#exit Switch0(config)#interface vlan 30 Switch0(config-if)#ip address 172.32.128.2 255.255.224.0 Switch0(config-if)#no shutdown Switch0(config-if)#exit Clase Práctica de VLAN Comandos de Configuración Comandos IOS para configurar las interfaces físicas o puertos de VLAN en Switch: Switch0(config)#interface range f1/1, f2/1, f3/1, f4/1, f5/1, f6/1, f7/1, f8/1 Switch0(config-if-range)#switchport mode access Switch0(config-if-range)#switchport access vlan 10 Switch0(config-if-range)#no shutdown Switch0(config-if-range)#exit Switch0(config-if)#exit Switch0(config)#interface f9/1 Switch0(config-if)#switchport mode access Switch0(config-if)#switchport access vlan 10 Switch0(config-if)#no shutdown Switch0(config-if)#exit Comandos IOS para configurar las interfaces físicas o puertos Trunk en Switch: Switch0(config)#interface g0/1 Switch0(config-if)#switchport mode trunk Switch0(config-if)#switchport trunk native vlan 1 Switch0(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,10,20,30 Switch0(config-if)#no shutdown Switch0(config-if)#exit Clase Práctica de VLAN Comandos de Configuración Comandos IOS para guardar y verificar los cambios hechos a la configuración de un Switch: Switch0#copy running-config startup-config Switch0#show running-config Comandos IOS para verificar las VLAN en Switch: Switch0#show Switch0#show Switch0#show Switch0#show Switch0#show Switch0#show vlan vlan brief interfaces vlan 10 vlan name AREA-1 interfaces f1/1 switchport interfaces g0/1 switchport Redes Avanzadas Clase Práctica de VLAN Solucion N° 2 – VLAN Trunking Switch Troncal Con Packet Tracer Ing. José Ricardo Tillero UPTAEB Clase Práctica de VLAN Solucion N° 2 – VLAN Trunking Switch Troncal Vamos a utilizar la red IP 172.32.0.0/16, subneteada a 19 bits para un total de 6 subredes. Dicho subneteo quedaría de este modo 172.32.0.0/19 con mascara de red 255 .255.224.0 Vamos a configurar 4 VLAN, cada una con su correspondiente subred IP, de la siguiente forma: VLAN VLAN VLAN VLAN 1, VLAN Nativa, Subred IP 172.32.32.0/19 10, AREA 1, Subred IP 172.32.64.0/19. 20, AREA 2, Subred IP 172.32.96.0/19. 30, AREA 3, Subred IP 172.32.128.0/19. El Switch Troncal deberá ser configurado con todas las VLAN, además se deben configurar cada puerto como Trunking, para el enlace jerárquico con los Switches de acceso. Cada Switch de acceso deberá ser configurado con todas las VLAN, y además con sus respectivos puertos VLAN y los puertos Trunking, de enlace entre Switches. Clase Práctica de VLAN Solucion N° 2 – VLAN Trunking Switch Troncal Clase Práctica de VLAN Comandos de Configuración Los Comandos IOS para la configuración y verificación de las VLAN en cada Switch incluyendo al Switch Troncal son los mismos utilizados en la Solución N°1. Lo único que varia es la configuración de las interfaces físicas o puertos Trunk en Switch Troncal: Switch3(config)#interface range g0/1, g1/1, g2/1, g3/1 Switch3(config-if-range)#switchport mode trunk Switch3(config-if-range)#switchport trunk native vlan 1 Switch3(config-if-range)#switchport trunk allowed vlan 1,10,20,30 Switch3(config-if-range)#no shutdown Switch3(config-if-range)#end Redes Avanzadas Clase Práctica de VLAN Solucion N° 3 – Ruteo VLAN Trunking Con Packet Tracer Ing. José Ricardo Tillero UPTAEB Clase Práctica de VLAN Solucion N° 3 – Ruteo VLAN Trunking Vamos a utilizar toda la configuración de VLAN y Switches de la Solución N°1. Seleccionaremos el Switch1 para configurar un puerto Trunk de enlace con el Router. El Router se configurar en modo “Router-on-a-stick”. La interfaz del Router se configura para funcionar como enlace troncal y se conectara al puerto del Switch1 configurado en modo Trunk. Esta interfaz física se subdividirá en subinterfaces virtuales basadas en software. Las subinterfaces se configuran de manera independiente con una dirección IP y una asignación de VLAN a través del encapsulado del protocolo 802.1Q. Clase Práctica de VLAN Solucion N° 3 – Ruteo VLAN Trunking Clase Práctica de VLAN Comandos de Configuración Los Comandos IOS para la configuración y verificación de las VLAN en cada Switch son los mismos utilizados en la Solución N°1. Lo único que varia es la configuración de las subinterfases para el Ruteo VLAN del Router: Router0(config)#interface g0/0 Router0(config-if)#no shutdown Router0(config-if)#exit Router0(config)#interface g0/0.1 Router0(config-subif)#encapsulation dot1Q 1 Router0(config-subif)#ip address 172.32.32.1 255.255.224.0 Router0(config-subif)#no shutdown Router0(config-subiif)# exit Router0(config)#interface g0/0.10 Router0(config-subif)#encapsulation dot1Q 10 Router0(config-subif)#ip address 172.32.64.1 255.255.224.0 Router0(config-subif)#no shutdown Router0(config-subiif)# exit Clase Práctica de VLAN Comandos de Configuración Continuación de la configuración de las subinterfases para el Ruteo VLAN del Router: Router0(config)#interface g0/0.20 Router0(config-subif)#encapsulation dot1Q 20 Router0(config-subif)# ip address 172.32.96.1 255.255.224.0 Router0(config-subif)#no shutdown Router0(config-subiif)# exit Router0(config)#interface g0/0.30 Router0(config-subif)#encapsulation dot1Q 30 Router0(config-subif)# ip address 172.32.128.1 255.255.224.0 Router0(config-subif)#no shutdown Router0(config-subiif)# exit Router0(config)# interface g0/0 Router0(config-if)#no shutdown Router0(config-if)#end Clase Práctica de VLAN Comandos de Configuración Comandos IOS para guardar y verificar los cambios hechos a la configuración de un Router: Router0#copy running-config startup-config Router0#show running-config Comandos IOS para verificar las interfaces de un Router: Router0#show interfaces g0/0 Redes Avanzadas Clase Práctica de VLAN Solucion N° 4 – Ruteo VLAN Trunking Switch Troncal Con Packet Tracer Ing. José Ricardo Tillero UPTAEB Clase Práctica de VLAN Solucion N° 4 – Ruteo VLAN Trunking Switch Troncal Vamos a utilizar toda la configuración de VLAN y Switches de la Solución N°2. Seleccionaremos el Switch troncal para configurar un puerto Trunk de enlace con el Router. Vamos a utilizar la configuración del Router utilizada la Solución N°3. Clase Práctica de VLAN Solucion N° 4 – Ruteo VLAN Trunking Switch Troncal Clase Práctica de VLAN Comandos de Configuración Comandos IOS para guardar y verificar los cambios hechos a la configuración de un Router: Router0#copy running-config startup-config Router0#show running-config Comandos IOS para verificar las interfaces de un Switch o un Router: Switch3#show interfaces g0/1 switchport Switch3#show interfaces vlan 20 Router0#show interfaces g0/0 Redes Avanzadas Clase Práctica de VLAN Solucion N° 5 – Ruteo VLAN Trunking Switch Troncal y VTP Con Packet Tracer Ing. José Ricardo Tillero UPTAEB Clase Práctica de VLAN Solucion N° 5 – Ruteo VLAN Trunking Switch Troncal y VTP Utilizaremos el protocolo VTP (VLAN Trunking Protocol ), para la configuración de las VLAN en todos los Switches. El Switch Troncal se configurar en Modo Server y el resto de Switches en Modo Client. El Dominio VTP será: uptaeb.edu.ve. El Password VTP será: cisco. Vamos a utilizar la configuración IP VLAN de la Solución N°2. Seleccionaremos el Switch troncal para configurar un puerto TRUNK de enlace con el Router. El Switch Troncal deberá ser configurado con todas las VLAN, además se deben configurar cada puerto como Trunking, para el enlace jerárquico con los Switches de acceso. Cada Switch de acceso deberá ser configurado con sus respectivos puertos VLAN y los puertos Trunking, de enlace entre Switches. Se monitoreara el VTP y las VLAN en cada Switch de acceso. Se utilizara la configuración del Router utilizada la Solución N°3. Clase Práctica de VLAN Solucion N° 5 – Ruteo VLAN Trunking Switch Troncal VTP Clase Práctica de VLAN Comandos de Configuración Comandos IOS para la configuración VTP en Switch Troncal: Switch3>enable Switch3#configure terminal Switch3(config)#vtp mode server Switch3(config)#vtp domain uptaeb.edu.ve Switch3(config)#vtp password cisco Comandos IOS para la configuración VTP en Switches: Switch0>enable Switch0#configure terminal Switch0(config)#vtp mode client Switch0(config)#vtp domain uptaeb.edu.ve Switch0(config)#vtp password cisco Clase Práctica de VLAN Comandos de Configuración Comandos IOS para guardar y verificar los cambios hechos a la configuración de un Router: Router0#copy running-config startup-config Router0#show running-config Comandos IOS para verificar el VTP de un Switch: Switch3#show Switch3#show Switch3#show Switch3#show vtp vtp vtp vtp domain statistics status counters
