Introducción a Switching y VLANs

Introducción a Switching Avanzado

• El switching de capa 2 opera en el nivel de enlace de datos del modelo OSI.
• Se utilizan direcciones MAC para reenviar tramas entre dispositivos.
• Los switches aprenden las direcciones MAC de los dispositivos conectados a ellos.
• Los switches toman decisiones de reenvío de tramas basándose en la tabla de direcciones MAC.
• Los switches aprenden dinámicamente las direcciones MAC.
• La tabla MAC se construye y actualiza a medida que los dispositivos envían tramas.
• Si un dispositivo se mueve de un puerto a otro, la tabla de direcciones MAC se actualiza para reflejar este cambio.

Introducción a VLANs

• Una VLAN es una red lógica que agrupa dispositivos, independientemente de su ubicación física.
• Las VLANs mejoran el rendimiento, seguridad y gestión de la red.
• Una red física puede contener múltiples VLANs, separando el tráfico entre ellas.

Asignación de VLAN a Puertos de Switch

• Los puertos del switch se pueden asignar a VLANs de acceso o VLANs troncales.
• Los puertos de acceso permiten que los dispositivos conectados pertenezcan a una sola VLAN.
• Los puertos troncales permiten que varias VLANs compartan un enlace entre switches.

Configuración de Enlaces Troncales

• Los enlaces troncales transportan tráfico de múltiples VLANs.
• El estándar 802.1Q etiqueta las tramas para identificar a qué VLAN pertenecen.
• Los enlaces troncales suelen usarse para interconectar switches.

VLAN Nativa y 802.1Q

• La VLAN nativa es la VLAN predeterminada para el tráfico no etiquetado.
• El estándar 802.1Q agrega una etiqueta de VLAN a las tramas para distinguirlas.
• Las tramas de la VLAN nativa no llevan etiqueta, pero las de otras VLANs sí.

EtherChannel

• EtherChannel permite combinar múltiples enlaces físicos en un solo canal lógico.
• EtherChannel proporciona mayor ancho de banda y redundancia.
• EtherChannel es compatible con LACP y PAgP para la negociación de enlaces.

Modos de Configuración de EtherChannel

• Modo On: Configuración manual de EtherChannel, sin negociación.
• Modo Desirable: El switch intenta formar EtherChannel utilizando PAgP.
• Modo Active: El switch intenta formar EtherChannel utilizando LACP.
• Modo Auto y Modo Passive: Configuración automática que espera que el otro dispositivo inicie la negociación.

Dynamic Trunking Protocol (DTP)

• DTP es un protocolo utilizado para negociar enlaces troncales entre switches.
• DTP puede configurarse en modo Desirable, Auto, On o Nonegotiate.

Configuración de VLANs

• Las VLANs se configuran por ID de VLAN.
• La asignación de puertos a VLANs se realiza con switchport access vlan.
• Cada VLAN tiene un rango de direcciones IP asociado.

Tipos de VLANs

• VLAN de datos: Para el tráfico normal de red.
• VLAN de voz: Para separar el tráfico de voz, garantizando calidad de servicio (QoS).

Configuración de Enlaces Troncales y VLAN Nativa

• Los enlaces troncales permiten el tráfico de múltiples VLANs.
• Se asigna una VLAN nativa para el tráfico no etiquetado.

Configuración de Enlaces Troncales (802.1Q)

• Etiquetas 802.1Q : Se utilizan en enlaces troncales para distinguir las VLANs.
• Los switches pueden etiquetar el tráfico para transmitir múltiples VLANs por un solo enlace.

EtherChannel: Modo de Operación y Ventajas

• EtherChannel combina múltiples enlaces en un solo canal lógico.
• EtherChannel permite mejorar el ancho de banda y redundancia.

Introducción a Spanning Tree Protocol (STP)

• STP se utiliza para evitar bucles de red en una red de switches.
• STP permite identificar una única ruta activa para el tráfico en una red con múltiples switches.

Algoritmo de STP

• STP utiliza el algoritmo de árbol de expansión (Spanning Tree Algorithm, STA).
• El root bridge es el switch principal del árbol.

Estado de Puertos STP

• Bloqueo: El puerto no está enviando ni recibiendo tramas.
• Escucha: El puerto escucha tramas pero no las reenvía.
• Aprendizaje: El puerto aprende direcciones MAC.
• Reenvío: El puerto está activamente enviando y recibiendo tramas.

Configuración de PortFast en STP

• PortFast acelera el proceso de transición del puerto desde el estado de bloqueo al de reenvío.
• PortFast es útil en puertos que se conectan a dispositivos finales como computadoras.

Configuración de BPDU Guard

• BPDU Guard protege la red de dispositivos no deseados.
• BPDU Guard bloquea puertos que reciben BPDUs no autorizadas.

Conceptos Básicos de WAN

• WAN: Red que conecta dispositivos dispersos geográficamente.
• El protocolo MPLS, las VPNs e Internet son tecnologías clave en WAN.

Topologías WAN

• Punto a Punto, Estrella, Malla y Anillo son topologías comunes.
• La elección de topología depende de la redundancia y el coste.

Protocolos PPP y Autenticación

• PPP: Protocolo de enlace punto a punto.
• Métodos de autenticación de PPP: PAP y CHAP.

Configuración de Túneles GRE

• GRE permite la creación de túneles seguros entre dispositivos.
• Los túneles GRE encapsulan protocolos de capa 3 (IP, IPX, etc.).

Concepto de VLAN Trunking Protocol (VTP)

• VTP gestiona la configuración de VLANs a través de una red.
• VTP reduce la configuración manual de VLANs en múltiples switches.

Troubleshooting en STP

• Para la solución de problemas de STP (Spanning Tree Protocol), se identifican y resuelven problemas comunes de STP.
• Se utilizan herramientas como show spanning-tree para diagnóstico.

Uso de MPLS en WAN

• MPLS (Multiprotocol Label Switching) es un protocolo avanzado para dirigir y acelerar el tráfico de datos en la red.
• MPLS optimiza el enrutamiento y reduce la latencia.

Redundancia en EtherChannel y STP

• EtherChannel proporciona redundancia sin necesidad de STP.
• STP sigue siendo útil para evitar bucles en redes complejas.

Monitorización de VLANs y STP en Redes Grandes

• Se utilizan herramientas de monitorización para verificar la integridad de la red.
• Se utilizan comandos y sistemas de gestión de red (NMS).

Prácticas de Seguridad en VLANs y STP

• STP Security: Configuración de BPDU Guard, Root Guard y Loop Guard para proteger la red.
• Protección de VLANs: Aislamiento de VLANs críticas.