Diapositivas U3 S11 16-12-24 PDF

Contenido 3.1 Diseños Óptimos de Capa 2. 3.1.1 Prácticas recomendadas para Spanning Tree 3.1.2 Prácticas recomendadas para troncales (Trunk) 3.1.3 Prácticas recomendadas para Ethercanales. 3.2 Diseños Óptimos de Capa 3 3.2.1 Sobresuscripción y Ancho de Banda 3.3 Consideraciones para Telefonía...

Contenido 3.1 Diseños Óptimos de Capa 2. 3.1.1 Prácticas recomendadas para Spanning Tree 3.1.2 Prácticas recomendadas para troncales (Trunk) 3.1.3 Prácticas recomendadas para Ethercanales. 3.2 Diseños Óptimos de Capa 3 3.2.1 Sobresuscripción y Ancho de Banda 3.3 Consideraciones para Telefonía UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL IP 3.4 Consideraciones para redes Wireless 01 Las VLAN proporcionan Segmentación y la flexibilidad organizativa. Es una manera de agrupar dispositivos dentro de una LAN. Un grupo de dispositivos dentro de una VLAN se comunica como si estuvieran conectados al mismo cable. 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. 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, y los paquetes de UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL unidifusión, difusión y multidifusión se reenvían y saturan solo las estaciones terminales dentro de la VLAN donde se originan los paquetes. Cada VLAN se considera una red lógica independiente, y los paquetes destinados a las estaciones que no pertenecen a la VLAN se deben reenviar a través de un dispositivo que admita el routing. 02 Las VLAN proporcionan Una VLAN crea un dominio de difusión lógico que puede abarcar varios segmentos LAN físicos. Las VLAN mejoran el rendimiento de la red mediante la división de grandes dominios de difusión en otros más pequeños. Si un dispositivo en una VLAN envía una trama de Ethernet de difusión, todos los dispositivos en la VLAN reciben la trama, pero los dispositivos en otras VLAN no la reciben. Las VLAN habilitan la implementación de las políticas de acceso y de seguridad según grupos específicos de usuarios. Cada puerto de switch se puede asignar a una sola VLAN (a excepción de un puerto conectado a un teléfono IP o a otro switch). UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 03 VLAN Para que las computadoras se comuniquen en la misma VLAN, cada una debe tener una dirección IP y una máscara de subred consistente con esa VLAN. En el switch deben darse de alta las VLANs y cada puerto asignarse a la VLAN correspondiente. Un puerto de switch con una VLAN singular configurada en el mismo se denomina puerto de acceso. Las VLAN permiten que redes de IP y subredes múltiples existan en la misma red conmutada. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 04 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 UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 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. 05  UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 06 Etiquetado de VLAN de voz Recuerde que, para admitir VoIP, se requiere una VLAN de voz separada. Un puerto de acceso que se usa para conectar un teléfono IP de Cisco se puede configurar para usar dos VLAN separadas: una VLAN para el tráfico de voz y otra VLAN para el tráfico de datos desde un dispositivo conectado al teléfono. El enlace entre el switch y el teléfono IP funciona como un enlace troncal para transportar tanto el tráfico de la VLAN de voz como el tráfico de la VLAN de datos. En el switch, el acceso está configurado para enviar paquetes del protocolo de descubrimiento de Cisco (CDP) que instruyen a un teléfono IP conectado para que envíe el tráfico de voz al switch en una de tres formas posibles, según el tipo de tráfico: En una VLAN de voz con una etiqueta de valor de prioridad de clase de servicio (CoS) de capa 2. En una VLAN de acceso con una etiqueta de valor de prioridad de CoS de capa 2. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL En una VLAN de acceso sin etiqueta (sin valor de prioridad de CoS de capa 2). En la figura 1, la computadora del estudiante PC5 está conectada a un teléfono IP de Cisco, y el teléfono está conectado al switch S3. La VLAN 150 está diseñada para transportar tráfico de voz, mientras que la PC5 está en la VLAN 20, que se usa para los datos de los estudiantes. 07  UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 08  UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 09  UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 010 Modos de interfaz negociados Las interfaces Ethernet en los switches Catalyst 2960 y Catalyst 3560 Series admiten diferentes modos de enlace troncal con la ayuda de DTP: Switchport mode access: pone la interfaz (puerto de acceso) en modo no troncal permanente y negocia para convertir el enlace en un enlace no troncal. La interfaz se convierte en una interfaz no troncal, independientemente de si la interfaz vecina es una interfaz troncal. switchport mode dynamic auto: hace que la interfaz pueda convertir el enlace en un enlace troncal. La interfaz se convierte en una interfaz troncal si la interfaz vecina está configurada en modo troncal o deseable. El modo de puerto de conmutador predeterminado para las interfaces Ethernet de UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL conmutador de Cisco más nuevas es automático dinámico. Tenga en cuenta que si dos switches Cisco se dejan en la configuración predeterminada común de auto , nunca se formará un enlace troncal. 011 Modos de interfaz negociados switchport mode dynamic desirable: hace que la interfaz intente activamente convertir el enlace en un enlace troncal. La interfaz se convierte en una interfaz troncal si la interfaz vecina está configurada en modo troncal, deseable o automático. Switchport mode trunk: pone la interfaz en modo troncalizado permanente y negocia para convertir el enlace vecino en un enlace troncal. La interfaz se convierte en una interfaz troncal incluso si la interfaz vecina no es una interfaz troncal. switchport nonegotiate: evita que la interfaz genere tramas DTP. Puede usar este comando solo cuando el modo de puerto de conmutación de la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL interfaz es de acceso o troncal. Debe configurar manualmente la interfaz vecina como una interfaz troncal para establecer un enlace troncal. 012  UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 013 VTP A medida que aumenta el número de switches en una red de empresas pequeñas o medianas, la administración general requerida para administrar las VLAN y los enlaces troncales en una red se vuelve un desafío. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 014  VTP UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 015 VTP El VTP permite a un administrador de red configurar un switch de modo que propagará las configuraciones de la VLAN hacia los otros switches en la red. Existen 3 versiones: 1,2 y3 UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 016 VTP: DESCRIPCIÓN GENERAL El VTP permite al administrador de red realizar cambios en un switch que está configurado como servidor del VTP. Básicamente, el servidor del VTP distribuye y sincroniza la información de la VLAN a los switches habilitados por el VTP a través de la red conmutada, lo que minimiza los problemas causados por las configuraciones incorrectas y las inconsistencias en las configuraciones. El VTP guarda las configuraciones de la VLAN en la base de datos de la VLAN denominada vlan.dat. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 017 Etherchannels EtherChannel, Agregación de enlaces IEEE 802.3ad y Teaming son tecnologías de agregación de puertos de red que permiten la agregación de varios adaptadores Ethernet juntos para formar un solo dispositivo pseudo Ethernet. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/solutions/Enterprise/Ca mpus/Borderless_Campus_Network_1-0/Borderless_Campus_1- 0_Design_Guide/BN_Campus_Technologies.html#wp1103296: ~:text=Dise%C3%B1o%20de%20red%20EtherChannel 019 Etherchannels La ventaja principal de EtherChannel y de la Agregación de enlaces IEEE 802.3ad es que poseen el ancho de banda de red de todos sus adaptadores en una sola presencia en la red. Si un adaptador tiene una anomalía, el tráfico de la red se envía al siguiente adaptador disponible de forma automática, sin interrumpir las conexiones del usuario existentes. El adaptador se devuelve automáticamente al servicio del EtherChannel o la Agregación de enlaces cuando se recupera. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 020 Diferencias entre Etherchannel, agregación de enlaces IEEE 802.3ad y teaming UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 021 Prácticas recomendadas en EtherChannels Negociación En lo posible, utilizar negociación dinámica. Habilitar LACP o PAgP Etherchannels LACP pueden ser activos o pasivos Etherchannels PAgP pueden ser deseable o automático Si cualquiera de los extremos del canal se establece en activo, se formará el etherchannel. Si ambos lados son pasivos, el canal no se formará. Para reducir unos milisegundos el tiempo que se UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL tarda en activar el enlace, configure un extremo como activo y el otro como pasivo. 022 Prácticas recomendadas en EtherChannels Rendimiento Fallo de enlace Elija el número de enlaces en un Cuando hay una falla de un enlace en un etherchannel, con un sistema 'base-2'. Por paquete, ocurre el siguiente proceso: ejemplo, 2 1 (2 enlaces), 2 2 (4 enlaces), 1.LACP o PAgP detecta la falla 2 3 (8 enlaces). Esto permite una 2.El enlace se elimina del etherchannel. distribución óptima del tráfico a través de 3.Los índices (hashes) se actualizan. Esto los enlaces. reasigna el tráfico del enlace perdido a otros enlaces 4.Los protocolos de enrutamiento y árbol de expansión son notificados del cambio UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 023 Prácticas recomendadas en EtherChannels Un etherchannel convergerá más rápido que un protocolo de enrutamiento. Esto lo convierte en una buena opción para enlaces ascendentes en algunos casos, en lugar de rutas enrutadas. La excepción aquí es ECMP (El enrutamiento de múltiples rutas de igual costo es una estrategia de enrutamiento en la que el reenvío de paquetes a un solo destino puede ocurrir a través de múltiples mejores rutas con la misma prioridad de enrutamiento). La pérdida de un enlace cuando hay ECMP no provoca un evento de reconvergencia. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 024  Etherchannels UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 025  Etherchannels UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 026  Etherchannels UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 027 Equilibrio de carga de EtherChannel EtherChannel equilibra la carga del tráfico entre los miembros del puerto del mismo canal. El equilibrio de carga entre la interfaz miembro se basa en: + Dirección MAC de origen + Dirección MAC de destino + Dirección IP de origen + Dirección IP de destino + Combinación de dirección MAC de origen y destino + Combinación de dirección IP de origen y destino Nota: Algunas formas planas de conmutadores/enrutadores antiguos no son compatibles con todos los métodos de equilibrio de carga anteriores. Para configurar el método de distribución de carga, use el UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL comando port-channel load-balance en el modo de configuración global. Por ejemplo, paraload-balance Router(config)#port-channel equilibrar dst-mac la carga en función del MAC de destino, use el comando: 028 Recomendaciones de diseño para los servicios básicos de Capa 2: Active y active troncales sin negociación , elimine las VLAN no utilizadas y utilice el modo transparente VTP. Cuando configure interconexiones de conmutador a conmutador para transportar varias VLAN, configure DTP en activado / activado sin negociación para evitar la negociación del protocolo DTP. Este ajuste puede ahorrar segundos de interrupción al restaurar un enlace o nodo fallido. Las VLAN no utilizadas se deben eliminar manualmente de las interfaces troncalizadas para evitar la propagación de difusión. Por último, se debe utilizar el modo transparente VTP porque la necesidad de una base de datos de VLAN compartida es menor dado el diseño de red jerárquica actual. Coincida la configuración de PAgP entre el software CatOS y Cisco IOS. Al conectar un dispositivo con software Cisco IOS a un dispositivo CatOS, asegúrese UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL de que la configuración de PAgP sea la misma en ambos lados. Los valores predeterminados son diferentes. Los dispositivos CatOS deben tener PAgP desactivado cuando se conectan a un dispositivo con software Cisco IOS si no se configuran EtherChannels. 029 Protocolos de redundancia de primer salto UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 030 Protocolos de redundancia de primer salto Enrutador Redundante Dos o más enrutadores comparten una dirección IP virtual y una dirección MAC. Los enrutadores identifican un enrutador de reenvío activo y un enrutador de espera redundante. Pasos para la redundancia de enrutadores Si el enrutador activo falla: El enrutador en espera deja de ver mensajes de saludo desde el enrutador activo. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL El enrutador en espera asume un rol activo. Los dispositivos host no ven interrupciones en el servicio. 031 Protocolos de redundancia de primer salto Hot Standby Router Propiedad de Cisco que proporciona Protocol redundancia para hosts IPv4. (HSRP) Gateway Load Balancing Propiedad de Cisco, como HSRP, que ofrece Protocol equilibrio de carga entre en redundantes. (GLBP) Virtual Router Redundancy No es propietaria de Cisco y es similar a Protocol HSRP. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL versión 2 (VRRPv2) 032 Consideraciones generales de diseño Utilice HSRP o GLBP para redundancia de puerta de enlace predeterminada (temporizadores de subsegundos). La redundancia de la puerta de enlace predeterminada es un componente importante de la convergencia en un diseño de red jerárquico. Puede ajustar de manera confiable los temporizadores HSRP/GLBP para lograr una convergencia de 900 ms para fallas de enlace/nodo en el límite L2/L3 en el modelo jerárquico de distribución. Implementar QoS de extremo a extremo; Proteger a los buenos y castigar a los malos. La calidad de servicio ya no se limita a la voz y el vídeo. Los gusanos de Internet y los ataques de denegación de servicio (DoS) tienen la capacidad de inundar los enlaces incluso en un entorno de campus de alta velocidad. Puede utilizar políticas de calidad de servicio para proteger aplicaciones de misión crítica y, al mismo tiempo, ofrecer una clase de servicio inferior al tráfico sospechoso. Evite conectar en cadena conmutadores apilables; las pilas son buenas, las soluciones StackWise y de chasis son mejores. Las implementaciones de configuración fija encadenadas añaden complejidad. Sin una consideración cuidadosa, pueden existir VLAN/subredes discontinuas, agujeros negros de enrutamiento y situaciones HSRP/GLPB activo/activo. Utilice la tecnología StackWise en la familia Cisco Catalyst 3750 o implementaciones de chasis modulares para evitar estas complicaciones. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL Evite el enrutamiento asimétrico y las inundaciones de unidifusión; no extienda las VLAN a través de la capa de acceso. Cuando se utiliza una topología que no es óptima, puede ocurrir una situación que existe desde hace mucho tiempo pero que con frecuencia se malinterpreta como resultado de la diferencia entre los temporizadores de antigüedad de las tablas ARP y CAM. Si las VLAN se extienden a través de múltiples conmutadores de capa de acceso, el tráfico de la ruta de retorno puede inundarse a todos los conmutadores de capa de acceso y puntos finales. Esto se puede evitar fácilmente si no se extienden las VLAN entre los conmutadores de la capa de acceso. Si esto no se puede evitar, ajuste el temporizador de envejecimiento ARP para que sea menor que el temporizador de envejecimiento CAM. 033 Consideraciones generales de diseño Mantenga la redundancia simple. La protección contra fallas dobles mediante el uso de tres enlaces redundantes o tres nodos redundantes en el diseño jerárquico no aumenta la disponibilidad. En cambio, disminuye la disponibilidad al reducir la capacidad de servicio y el determinismo. Solo abarque las VLAN a través de múltiples conmutadores de capa de acceso si es necesario. A lo largo de este documento hemos analizado los desafíos de un entorno en el que las VLAN abarcan conmutadores de capa de acceso. Este diseño no es óptimo desde una perspectiva de convergencia. Si sigues las reglas, puedes lograr una convergencia determinista. Sin embargo, existen muchas oportunidades para aumentar su disponibilidad y optimizar la convergencia con diseños alternativos. La distribución L2/L3 con HSRP o GLBP es un diseño probado y confiable. Un diseño de red que sigue la topología probada y verdadera en la que el límite L2/L3 está en la capa de distribución es el más determinista y puede ofrecer una convergencia en menos de un segundo (900 ms). Cuando se configura y ajusta UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL correctamente, este diseño es la mejor práctica recomendada. L3 en el acceso es una opción emergente e intrigante. Los avances en los protocolos de enrutamiento y el hardware del campus han hecho viable la implementación de un protocolo de enrutamiento en los conmutadores de la capa de acceso y el uso de un enlace enrutado punto a punto L3 entre los conmutadores de la capa de acceso y de distribución. Este diseño puede proporcionar mejoras en varias áreas, en particular en una convergencia confiable en el rango de 60 a 200 ms. 034