Funcionamiento de Inter-VLAN Routing PDF

08/02/2024 Funcionamiento de Inter- VLAN Routing © 2016 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cis...

08/02/2024 Funcionamiento de Inter- VLAN Routing © 2016 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 1 Funcionamiento de Inter-VLAN Routing Operation Qué es Inter-VLAN Routing? Las VLAN se utilizan para segmentar las redes de switch de Capa 2 por diversas razones. Independientemente del motivo, los hosts de una VLAN no pueden comunicarse con los hosts de otra VLAN a menos que haya un router o un switch de capa 3 para proporcionar servicios de enrutamiento. Inter-VLA routing es el proceso de reenviar el tráfico de red de una VLAN a otra VLAN. Hay tres opciones inter-VLAN routing: Enrutamiento entre VLAN heredado - Esta es una solución antigua. No escala bien Router-on-a-stick - Esta es una solución aceptable para una red pequeña y mediana. Conmutador de nivel 3 con interfaces virtuales conmutadas (SVIs) : esta es la solución más escalable para organizaciones medianas y grandes. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 2 1  08/02/2024 Funcionamiento de Inter-VLAN Routing Inter-VLAN Routing heredado La primera solución de inter-VLAN routing se basó en el uso de un router con múltiples interfaces Ethernet. Cada interfaz del router estaba conectada a un puerto del switch en diferentes VLAN. Las interfaces del router sirven como default gateways para los hosts locales en la subred de la VLAN. Inter-VLAN routing heredado usa las interfaces físicas y funciona, pero tiene limitaciones significantes. No es razonablemente escalable porque los routers tienen un número limitado de interfaces físicas. Requerir una interfaz física del router por VLAN y agota rápidamente la capacidad de la interfaz física del router Nota: Este método de inter-VLAN routing ya no se implementa en redes de switches y se incluye únicamente con fines explicativos. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 3 Funcionamiento de Inter-VLAN Routing Inter-VLAN Routing Router-on-a-Stick El método ‘router-on-a-stick’ se supera la limitación del método de enrutamiento inter-VLAN heredado. Solo requiere una interfaz Ethernet física para enrutar el tráfico entre varias VLAN de una red. Una interfaz Ethernet del router Cisco IOS se configura como un troncal 802.1Q y se conecta a un puerto troncal en un switch de capa 2. Específicamente, la interfaz del router se configura mediante subinterfaces para identificar VLAN enrutables. Las subinterfaces configuradas son interfaces virtuales basadas en software. Cada uno está asociado a una única interfaz Ethernet física. Estas subinterfaces se configuran en el software del router. Cada una se configura de forma independiente con sus propias direcciones IP y una asignación de VLAN. Las subinterfaces se configuran para subredes diferentes que corresponden a su asignación de VLAN. Esto facilita el enrutamiento lógico. Cuando el tráfico etiquetado de VLAN entra en la interfaz del router, se reenvía a la subinterfaz de VLAN. Después de tomar una decisión de enrutamiento basada en la dirección de red IP de destino, el router determina la interfaz de salida del tráfico. Si la interfaz de salida está configurada como una subinterfaz 802.1q, las tramas de datos se etiquetan con la nueva VLAN y se envían de vuelta a la interfaz física. Nota: el método de routing entre VLAN de router-on-a-stick no es escalable más allá de las 50 VLANs. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 4 2  08/02/2024 Funcionamiento de Inter-VLAN Routing Inter-VLAN Routing Router-on-a-Stick © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 5 Funcionamiento de Inter-VLAN Routing Inter-VLAN Routing en el Switch capa 3 El método moderno para realizar inter-VLAN routing es utilizar switches de capa 3 e interfaces virtuales del switch (SVI). Una SVI es una interfaz virtual configurada en un switch multicapa, como se muestra en la figura. Nota: Un conmutador de capa 3 también se denomina conmutador multicapa ya que funciona en la capa 2 y la capa 3. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 6 3  08/02/2024 Funcionamiento del Inter-VLAN Routing Inter-VLAN Routing en el Switch capa 3 (Cont.) Los SVIs entre VLAN se crean de la misma manera que se configura la interfaz de VLAN de administración. El SVI se crea para una VLAN que existe en el switch. Aunque es virtual, el SVI realiza las mismas funciones para la VLAN que lo haría una interfaz de router. Específicamente, proporciona el procesamiento de Capa 3 para los paquetes que se envían hacia o desde todos los puertos de switch asociados con esa VLAN. A continuación se presentan las ventajas del uso de switches de capa 3 para inter-VLAN routing: Es mucho más veloz que router-on-a-stick, porque todo el switching y el routing se realizan por hardware. El routing no requiere enlaces externos del switch al router. No se limitan a un enlace porque los EtherChannels de Capa 2 se pueden utilizar como enlaces troncal entre los switches para aumentar el ancho de banda. La latencia es mucho más baja, dado que los datos no necesitan salir del switch para ser enrutados a una red diferente. Se implementan con mayor frecuencia en una LAN de campus que en enrutadores. La única desventaja es que los switches de capa 3 son más caros. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 7 Router-on-a-Stick Inter-VLAN Routing © 2016 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 8 4  08/02/2024 Escenario de enrutamiento entre VLAN de Router-on-a- stickde Router-on-a-stick En la figura, la interfaz R1 GigabitEthernet 0/0/1 está conectada al puerto S1 FastEthernet 0/5. El puerto S1 FastEthernet 0/1 está conectado al puerto S2 FastEthernet 0/1. Estos son enlaces troncales necesarios para reenviar tráfico dentro de las VLAN y entre ellas. Para enrutar entre VLAN, la interfaz R1 GigabitEthernet 0/0/1 se divide lógicamente en tres subinterfaces, como se muestra en la tabla. La tabla también muestra las tres VLAN que se configurarán en los switches. Suponga que R1, S1 y S2 tienen configuraciones básicas iniciales. Actualmente, PC1 y PC2 no pueden hacer ping entre sí porque están en redes separadas. Solo S1 y S2 pueden hacer ping entre sí, pero son inalcanzables por Subinterfaz VLAN Dirección IP PC1 o PC2 porque también están en diferentes redes. G0/0/1.10 10 192.168.10.1/24 Para permitir que los dispositivos se hagan ping entre sí, los conmutadores deben configurarse con VLAN y trunking, y el G0/0/1.20 20 192.168.20.1/24 enrutador debe configurarse para el enrutamiento entre G0/0/1.99 99 192.168.99.1/24 VLAN. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 9 Configuración de conexión troncal y VLAN S1 de enrutamiento entre VLANS1de Router-on-a-stick Complete los siguientes pasos para configurar S1 con VLAN y trunking : Paso 1. Crear y nombrar las VLANs. Paso 2. Crear la interfaz de administración Paso 3. Configurar puertos de acceso. Paso 4. Configurar puertos de enlace troncal. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 10 5  08/02/2024 Configuración de conexión troncal y VLANS2 de enrutamiento entre VLAN y enrutamiento entre VLAN S2 La configuración para S2 es similar a S1. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 11 Configuración de la subinterfaz R1 de Router-on-a-stick entre VLAN Routing Para el método de router-on-a-stick, se requieren subinterfaces configuradas para cada VLAN que se pueda enrutar. Se crea una subinterfaz mediante el comando interface interface_id subinterface_id en el modo de configuración global. La sintaxis de la subinterfaz es la interfaz física seguida de un punto y un número de subinterfaz. Aunque no es obligatorio, es costumbre hacer coincidir el número de subinterfaz con el número de VLAN. A continuación, cada subinterfaz se configura con los dos comandos siguientes: encapsulation dot1q vlan_id [native] - Este comando configura la subinterfaz para responder al tráfico encapsulado 802.1Q desde el vlan-id especificado. La opción de palabra clave nativa solo se agrega para establecer la VLAN nativa en algo distinto de la VLAN 1. ip address ip-address subnet-mask - Este comando configura la dirección IPv4 de la subinterfaz. Esta dirección normalmente sirve como default gateway para la VLAN identificada. Repita el proceso para cada VLAN que se vaya a enrutar. Es necesario asignar una dirección IP a cada subinterfaz del router en una subred única para que se produzca el routing. Cuando se hayan creado todas las subinterfaces, habilite la interfaz física mediante el comando de configuración no shutdown. Si la interfaz física está deshabilitada, todas las subinterfaces © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 12 están deshabilitadas. 6  08/02/2024 Configuración de la subinterfaz R1 de Router-on-a-stick entre VLAN Routing (Cont.) En la configuración, se configura la interface G0//0/1 con subinterfaces para las VLAN 10, 20 y 99. - VLAN 10 – G0/0/1.10 - VLAN 20 – G0/0/1.20 - VLAN 99 – G0/0/1.99 Y como trunk. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 13 Router-on-a-stick Inter-VLAN Enrutamiento Verificar la Conectividad entre PC1 y PC2 La configuración del router-on-a-stick se completa después de configurar los enlaces troncales del switch y las subinterfaces del router. La configuración se puede verificar desde los hosts, el router y el switch. Desde un host, compruebe la conectividad con un host de otra VLAN mediante el comando ping. Es una buena idea verificar primero la configuración IP del host actual mediante el comando ipconfig Windows host. A continuación, utilice ping para verificar la conectividad con PC2 y S1, como se muestra en la figura. La salida de ping confirma correctamente que el enrutamiento entre VLAN está funcionando. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 14 7  08/02/2024 Verificación de enrutamiento entre VLAN Router-on-a-stick entre VLAN Router-on-a-stick Además de utilizar ping entre dispositivos, se pueden utilizar los siguientes comandos show para verificar y solucionar problemas de la configuración del router-on-a-stick. show ip route show ip interface brief show interfaces show interfaces trunk © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 15 Inter-VLAN Routing using Layer 3 Switches © 2016 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 16 8  08/02/2024 Enrutamiento entre VLAN mediante conmutadores de capa 3 Enrutamiento entre VLAN del conmutador de capa 3 El inter-VLAN routing. mediante el método router-on-a-stick es fácil de implementar para una organización pequeña y mediana. Sin embargo, una gran empresa requiere un método más rápido y mucho más escalable para proporcionar inter-VLAN routing. Las LAN de campus empresariales utilizan switches de capa 3 para proporcionar enrutamiento entre VLAN. Los switches de capa 3 utilizan switching basado en hardware para lograr velocidades de procesamiento de paquetes más altas que los routers. Los switches de capa 3 también se implementan comúnmente en armarios de cableado de capa de distribución empresarial. Las capacidades de un switch de capa 3 incluyen la capacidad de hacer lo siguiente: Ruta de una VLAN a otra mediante múltiples interfaces virtuales conmutadas (SVIs). Convierta un puerto de conmutación de capa 2 en una interfaz de capa 3 (es decir, un puerto enrutado). Un puerto enrutado es similar a una interfaz física en un router Cisco IOS. Para proporcionar enrutamiento entre VLAN, los switches de capa 3 utilizan SVIs. Los SVIs se configuran utilizando el mismo comando interface vlanvlan-id utilizado para crear el SVI de administración en un conmutador de capa 2. Se debe crear un SVI de Capa 3 para cada una de las VLAN enrutables. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 17 Enrutamiento entre VLAN mediante conmutadores de capa 3 Escenario de conmutador de capa 3 En la figura, el switch de capa 3, D1, está conectado a dos hosts en diferentes VLAN. PC1 está en VLAN 10 y PC2 está en VLAN 20, como se muestra. El switch de capa 3 proporcionará servicios inter-VLAN routing a los dos hosts. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 18 9  08/02/2024 Enrutamiento entre VLAN mediante Conmutadores de Capa 3 Configuración de Conmutadores de Capa 3 Paso 1. Cree las VLAN. En el ejemplo, se utilizan VLAN 10 y 20. Paso 2. Cree las interfaces VLAN SVI. La dirección IP configurada servirá como puerta de enlace predeterminada para los hosts de la VLAN respectiva. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 19 Enrutamiento entre VLAN mediante Conmutadores de Capa 3 Configuración de Conmutadores de Capa 3 Paso 3. Configure puertos de acceso. Asigne el puerto apropiado a la VLAN requerida. Paso 4. Habilitar routing IP. Ejecute el comando ip routing global configuration para permitir el intercambio de tráfico entre las VLAN 10 y 20. Este comando debe configurarse para habilitar el enrutamiento inter-VAN en un conmutador de capa 3 para IPv4. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 20 10  08/02/2024 Enrutamiento entre VLAN mediante switches de nivel 3 Verificación de enrutamiento entre VLAN del switch de nivel 3 Una vez completada la configuración, la configuración se puede verificar probando la conectividad entre los hosts. Desde un host, compruebe la conectividad con un host de otra VLAN mediante el comando ping. Es una buena idea verificar primero la configuración IP del host actual mediante el comando ipconfig Windows host. A continuación, verifique la conectividad de PC1 con PC2 mediante el comando ping de host de Windows. La salida de ping correcta confirma que el enrutamiento entre VLAN está funcionando. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 21 Enrutamiento entre VLAN mediante conmutadores de capa 3 Enrutamiento en un conmutador de capa 3 Si se quiere que otros dispositivos de Capa 3 puedan acceder a las VLAN, deben anunciarse mediante enrutamiento estático o dinámico. Para habilitar el enrutamiento en un switch de capa 3, se debe configurar un puerto enrutado. Un puerto enrutado se crea en un switch de Capa 3 deshabilitando la función switchport de un switch de Capa 2 que está conectado a otro dispositivo de Capa 3. Específicamente, al configurar el comando de configuración de no switchport en un puerto de Capa 2, se convierte en una interfaz de Capa 3. A continuación, la interfaz se puede configurar con una configuración IPv4 para conectarse a un enrutador u otro conmutador de capa 3. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 22 11  08/02/2024 Enrutamiento entre VLAN mediante conmutadores de capa 3 Escenario de enrutamiento en un conmutador de capa 3 En la figura, el switch de capa 3 D1 previamente configurado ahora está conectado a R1. R1 y D1 están ambos en un dominio de protocolo de enrutamiento Open Shortest Path First (OSPF). Supongamos que Inter-VLAN se ha implementado correctamente en D1. La interfaz G0/0/1 de R1 también ha sido configurada y habilitada. Además, R1 está utilizando OSPF para anunciar sus dos redes, 10.10.10.0/24 y 10.20.20.0/24. Nota: La configuración de ruteo OSPF está cubierta en otro curso. En este módulo, se le darán comandos de configuración OSPF en todas las actividades y evaluaciones. No es necesario que comprenda la configuración para habilitar el enrutamiento OSPF en el conmutador de capa 3. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 23 Enrutamiento entre VLAN Configuración de enrutamiento de switches de capa 3 en un conmutador de capa 3 Complete los siguientes pasos para configurar D1 para enrutar con R1: Paso 1. Configurar el puerto enrutado. Utilice el comando no switchport para convertir el puerto en un puerto enrutado y, a continuación, asigne una dirección IP y una máscara de subred. Habilite el puerto. Paso 2. Activar el routing si no lo está. Paso 3. Configurar el enrutamiento Utilice un método de enrutamiento adecuado. En este ejemplo, se configura OSPFv2 de área única © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 24 12  08/02/2024 Enrutamiento entre VLAN Configuración de enrutamiento de switches de capa 3 en un conmutador de capa 3 Paso 4. Verificar enrutamiento. Use el comando show ip route. Paso 5. Verificar la conectividad Use el comando ping para verificar la conectividad. De PC1 y PC2 al router. De PC1 y PC2 a una IP externa. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 25 Resolución de problemas Inter-VLAN Routing © 2016 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 26 13  08/02/2024 Solucionar problemas de enrutamiento entre VLAN Solucionar problemas comunes de enrutamiento entre VLAN Hay varias razones por las que una configuración entre VLANs puede no funcionar. Todos están relacionados con problemas de conectividad. En primer lugar, compruebe la capa física para resolver cualquier problema en el que un cable pueda estar conectado al puerto incorrecto. Si las conexiones son correctas, utilice la lista de la tabla para otras razones comunes por las que puede fallar la conectividad entre VLAN. Tipo de problema Cómo arreglar Cómo verificar Cree (o vuelva a crear) la VLAN si no existe. show vlan [brief] VLAN faltantes Asegúrese de que el puerto host está asignado a show interfaces switchport la VLAN correcta. ping Asegúrese de que los enlaces troncales estén Problemas con el puerto configurados correctamente. show interface trunk troncal del switch Asegúrese de que el puerto es un puerto troncal show running-config y está habilitado. Asigne el puerto a la VLAN correcta. Asegúrese de que el puerto es un puerto de show interfaces switchport Problemas en los puertos acceso y está habilitado. show running-config interface de acceso de switch El host está configurado incorrectamente en la ipconfig subred incorrecta. La dirección IPv4 de la subinterfaz del router está Temas de configuración configurada incorrectamente. show ip interface brief del router La subinterfaz del router se asigna al ID de © 2021 Ciscoshow interfaces y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información VLAN. confidencial de Cisco 27 Solucionar problemas de enrutamiento entre VLAN Solucionar problemas de escenario de enrutamiento entre VLAN Los ejemplos de algunos de estos problemas de Inter-VLAN Routing ahora se tratarán con más detalle. Esta topología se utilizará para todos estos problemas. Subinterfaces R1 del router Subinterfaz VLAN Dirección IP G0/0/0.10 10 192.168.10.1/24 G0/0/0.20 20 192.168.20.1/24 G0/0/0.30 99 192.168.99.1/24 © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 28 14  08/02/2024 Resolución de problemas de Inter-VLAN Routing VLAN faltantes Un problema de conectividad entre VLAN podría deberse a la falta de una VLAN. La VLAN podría faltar si no se creó, se eliminó accidentalmente o no se permite en el enlace troncal. Cuando se elimina una VLAN, cualquier puerto asignado a esa VLAN queda inactivo. Permanecen asociados con la VLAN (y, por lo tanto, inactivos) hasta que los asigne a una nueva VLAN o vuelva a crear la VLAN que falta. Si se vuelve a crear la VLAN que falta, se reasignarán automáticamente los hosts a ella. Utilice el comando show interface interface-id switchport para verificar la membresía de VLAN del puerto. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 29 Resolución de problemas de Inter-VLAN Routing Problemas con el troncal Otro problema para el enrutamiento entre VLAN incluye puertos de switch mal configurados. En una solución interVLAN heredada, esto podría deberse a que el puerto del router de conexión no está asignado a la VLAN correcta. Sin embargo, con una solución router-on-a-stick, la causa más común es un puerto troncal mal configurado. Compruebe que el puerto que se conecta al enrutador esté configurado correctamente como enlace troncal mediante el comando show interface trunk. Si falta ese puerto en la salida, examine la configuración del puerto con el comando show running-config interface X para ver cómo está configurado el puerto. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 30 15  08/02/2024 Solucionar problemas de Inter-VLAN Routing Problemas con el puerto de acceso del switch Cuando sospeche que hay un problema con una configuración del switch, utilice los distintos comandos de verificación para examinar la configuración e identificar el problema. Un indicador común de este problema es el equipo que tiene la configuración de dirección correcta (dirección IP, máscara de subred, puerta de enlace predeterminada), pero no puede hacer ping a su puerta de enlace predeterminada. Utilice el comando show vlan brief, show interface X switchporto show running- config interface X para verificar la asignación de interfaz VLAN. © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 31 Solucionar problemas Inter-VLAN Routing Problemas de configuración del Router Los problemas de configuración del router-on-a-stick suelen estar relacionados con configuraciones incorrectas de la subinterfaz. Puede verificar el estado de los puertos del switch emitiendo el comando show ip interface brief. Compruebe en qué VLAN se encuentra cada una de las subinterfaces. Para ello, el comando show interfaces es útil, pero genera una gran cantidad de resultados adicionales no requeridos. La salida del comando se puede reducir utilizando filtros de comando IOS. En este ejemplo, utilice la palabra clave include para identificar que sólo las líneas que contienen las letras «Gig» o «802.1Q» © 2021 Cisco y/o sus filiales. Todos los derechos reservados. Información confidencial de Cisco 32 16