Conmutación de una red empresarial

1. Conmutación de una red empresarial Introducción al enrutamiento y la conmutación en la empresa. Capítulo 3

2. Objetivos • Comparar los tipos de switches que se utilizan en una red empresarial. • Explicar cómo el protocolo de árbol de extensión (STP) previene los bucles de conmutación. • Describir y configurar las VLAN en un switch Cisco. • Describir y configurar el enlace troncal y el enrutamiento entre VLAN. • Actualizar las VLAN en una red empresarial.

3. Comparación de los tipos de switches que se utilizan en una red empresarial • Labor del Switch: Conmutación y segmentación de la red • Memoria de contenido direccionable (CAM: Content Addressable Memory) y aging timer & aging out. • Floods • Broadcast & collision domains(microsegmentación) • Circuitos virtuales (VCs) • Switches simétricosy asimétricos

4. Comparación de los tipos de switches que se utilizan en una red empresarial • Conmutación de Capa 2 basado en el hardware • Conmutación de Capa 3 basado en el software • ASIC (Application-Specific Integrated Circuit)

5. Comparación de los tipos de conmutación que se utilizan en una red empresarial • Conmutación de envío y almacenamiento (Store & Forward) • Envío lento: cálculo CRC con FCS • Introduce latencia. Se usa en ambientes con muchos errores • Conmutación por método de corte (cut-through switching) Envío rápido (fast-forward): lee MAC y reenvía Libre de fragmentos (fragment-free): lee 64B y reenvía. Evita runts • Adaptive Cut-through

6. Comparación de los tipos de conmutación que se utilizan en una red empresarial • Seguridad física del switch • Seguridad para acceso al switchpasswords seguros, SSH, monitorización deacceso y tráfico, deshabilitar acceso web, deshabilitar puertos no usados, habilitarseguridad de puerto, deshabilitar telnet

7. Práctica de Laboratorio

8. Explicación sobre cómo el protocolo spanning tree (STP)previene los bucles de conmutación • Importancia de la redundancia en un equipo de red • Enlaces redundantes de red • Peligros de los bucles de conmutación • Tormentas de broadcast • Multiple frame transmissions and MAC database instability.

9. Explicación sobre cómo el protocolo spanning tree (STP) previene los bucles de conmutación • Creación de una topología lógica sin bucles • Posible detección de bucle y bloqueo de puerto • Redundancia sin los bucles de conmutación • Bridge PDU (BPDU)

10. Explicación sobre cómo el protocolo spanning tree (STP) previene los bucles de conmutación • Estados de cada puerto al encender el switch

11. Explicación sobre cómo el protocolo spanning tree (STP) previene los bucles de conmutación • Determinación de un puente raíz (Root Bridge) • ID del puente (BID) = Bridge priority + MAC • El Root Bridge es el que tiene el BID más bajo • Puertos raíz, puertos designados y puertos bloqueados

12. Explicación sobre cómo el protocolo spanning tree (STP) previene los bucles de conmutación • Para establecer prioridad: • S3(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096 • Para reestablecer la prioridad a su valor por defecto: • S3(config)#no spanning-tree vlan 1 priority

13. Práctica de Laboratorio

14. Explicación sobre cómo el protocolo spanning tree (STP) previene los bucles de conmutación • Si un enlace operativo sale de servicio, STP activa un puerto bloqueado. Esto toma de 30 a 50 s por switch • Minimización del tiempo de inactividad PortFast: entra en actividad saltándose los estados de escucha y aprendizaje UplinkFast: aceleración BackboneFast: aceleraciónusado en el backbone • Propietarios de CISCO

15. Explicación sobre cómo el protocolo spanning tree (STP) previene los bucles de conmutación • Comandos para la verificación de spanning tree • S1#show spanning-tree - Muestra root ID, bridge ID, y estado de puertos • S1#show spanning-tree summary – Muestra un resumen del estado de puertos • S1#show spanning-tree root – Muestra el estado y configuración del root bridge • S1#show spanning-tree detail – Muestra información de puerto detallada • S1#show spanning-tree interface – Muestra estado y configuración de las interfaces STP • S1#show spanning-tree blockedports – Muestra los puertos bloqueados

16. Práctica de laboratorio

17. Explicación sobre cómo el protocolo spanning tree (STP) previene los bucles de conmutación • Protocolo Rapid Spanning-Tree (RSTP) No propietario • Se reconfigura en menos de 1 segundo IEEE 802.1w • 3 Estados: Descarte, Aprendizaje y Transmisión • Introduce el concepto de Topología activa

18. Descripción y configuración de las VLAN en un switch Cisco • LAN virtuales (VLAN’s) (Switchs de capa 2 y de capa 3) • Redes lógicas diferentes de las redes físicas • Ofrecen control de broadcast • Transparente a usuarios finales

19. Descripción y configuración de las VLAN en un switch Cisco • Funciones VLAN (reducen los dominios de broadcast, incrementa el desempeño de la red y dan seguridad) • Pertenencia a VLAN • * Estática • * Dinámica necesita unVMPS (VLAN • Management • Policy Server) • No todos los switches • Soportan VMPS

20. Descripción y configuración de las VLAN en un switch Cisco • VLAN 1: VLAN de administración, para accesar el switch, CDP, VTP • Nombres y números de VLAN (1000 y más) • Asignación de puerto,individual o por rango • Comandos

21. Descripción y configuración de las VLAN en un switch Cisco • Comandos de verificación de VLAN: show vlan, show vlan brief, show vlan id vlan_number, show vlan name vlan_name. • Eliminación de una VLAN: no vlan vlan_number • Eliminar un puerto de una VLAN: no switchport access vlan vlan_number (estando dentro de la interface)

22. Práctica de Laboratorio

23. Descripción y configuración de las VLAN en un switch Cisco • Identificador de VLAN (VID), 4 Bytes • Frame tagging: adición del VID a una trama ethernet • Etiquetado de tramas: IEEE 802.1Q, dot1q • Cambio en el tamaño del paquete: 64-1518 a 68-1522 Bytes • Relación condispositivos queno soportan802.1Q

24. Descripción y configuración del enlace troncal y el enrutamiento entre VLAN • 2 modos de puerto: access port & trunk port • Características del puerto troncal Enlace punto a punto Traslada el tráfico de varias VLAN sobre un único enlace • El puerto troncal soporta frame tagging • Protocolo propietariode CISCO: Inter-Switch Link (ISL), poco usado

25. Descripción y configuración del enlace troncal y el enrutamiento entre VLAN • Designación de un puerto como trunk port: • Switch(config)#interface fa0/port_number • Switch(config-if)#switchport mode trunk • Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation {dot1q | isl | negotiate} • Para que el switch detecte configuración: • Switch(config)#interface fa0/port_number • Switch(config-if)#switchport mode dynamic {desirable | auto} • Para que el puerto vuelva a ser access mode: • Switch(config)#interface fa0/port_number • Switch(config-if)#no switchport mode trunk • ó • Switch(config-if)#switchport mode access

26. Práctica de Laboratorio

27. Descripción y configuración del enlace troncal y el enrutamiento entre VLAN • Las VLAN se pueden extender a través de los switches • Tráfico que no usa VID: untagged (CDP, VTP, VoIP*) • Untagged traffic pertenece a la VLAN nativa, que por defecto es la VLAN 1, pero se puede cambiar • Switch(config-if)#dot1q native vlan vlan-id

28. Práctica de Laboratorio

29. Descripción y configuración del enlace troncal y el enrutamiento entre VLAN • ¿Cómo lograr conectividad entre diferentes VLAN? • Con un router con una interface con cada VLAN o bien mediante Subinterfaces: Router-on-a-stick

30. Descripción y configuración del enlace troncal y el enrutamiento entre VLAN • Configuración en el switch como trunk port • En el router: • Router(config)#interface fa0/1 • Router(config-if)#no ip address • Router(config-if)#no shutdown • 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

31. Práctica de Laboratorio

32. Actualización de la estructura VLAN en una red empresarial • El VLAN Trunking Protocol (VTP) facilita y mantiene uniforme la configuración de switches en una red. • Existen Versiones 1 y 2 que no son compatibles. • Dominio de administración: define quienes se comunican. • Modos VTP: servidor, cliente, transparente. • Base de datos de la VLAN se guarda en la NVRAM. • Número de revisión de configuración (máximo2,147,483,648) • Cuidados al añadirun nuevo switch

33. Actualización de la estructura VLAN en una red empresarial • Mensajes VTP • * Publicaciones de resumen: enviadas cada 5 minutos. Contienen el nombre de dominio y número de revisión. • * Publicaciones de subconjunto: enviadas como respuesta a las Solicitudes de publicación. Contienen información de las VLAN. • * Solicitudes de publicación: enviadas para solicitar información de las VLAN.

34. Actualización de la estructura VLAN en una red empresarial • Los switches son servers por default. • Al conectar un nuevo switch realizar estos pasos:1)Configurar VTP off-line Switch(config)#vtp domain domain_name Switch(config)#vtp mode (server – client – transparent) Switch(config)#vtp password password Switch(config)#end Switch(config)#running-config startup-config • 2) Verificar la configuración VTP3) Reiniciar el switch Switch# show vtp status Switch#reload Switch#show vtp password Switch#show vtp counters

35. Actualización de la estructura VLAN en una red empresarial • Teléfonos IP y VLAN: Ancho de banda dedicado. • Seguridad inalámbrica y VLAN: Aumenta la seguridad.

36. Actualización de la estructura VLAN en una red empresarial • Las mejores prácticas VLAN • Seguridad VLAN

37. Resumen • Los switches envían tráfico utilizando técnicas de almacenamiento y envío o por método de corte • Se deberían aplicar características de seguridad básica a los switches • Una VLAN es una forma de agrupar hosts en la misma red lógica incluso cuando pueden estar físicamente separados • El etiquetado de las tramas permite que un switch identifique la red VLAN de origen de una trama Ethernet. • Se necesita un dispositivo de Capa 3 para trasladar tráfico entre las distintas VLAN. • Las subinterfaces permiten que las interfaces del router admitan varias VLAN. • El protocolo de enlace troncal VLAN proporciona control centralizado, distribución y actualización de las VLAN.