Práctica 8: Ethernet, Switching y VLANs

Transcripción

1 75.43 Introducción a los Sistemas Distribuidos Práctica 8: Ethernet, Switching y VLANs Resumen En las redes locales el concepto de VLAN permite separar virtualmente distintos segmentos de una misma red física. Las VLANs facilitan la administración de la red reduciendo la necesidad de incorporar más switches físicos, aislan el tráfico proveyendo mayor seguridad, y permiten aplicar técnicas de calidad de servicio (QoS). En esta práctica estudiaremos el funcionamiento de las VLANs y el protocolo 802.1Q, y los dispositivos de switching en Ethernet. Parte 1: Ejercicios 1. (VLANs;Trunk/Access;Taggeado) En la siguiente figura los colores de las PCs indican la VLAN a la que pertenecen (PC8 pertenece a dos VLANs simultáneamente). Responda los siguientes items: a) Asigne un identificador (ID) a cada VLAN existente, acorde con el estándar 802.1Q. b) Para cada interfaz de los switches, del router y de las PCs, configure un modo (access ó trunk) que permita que todas las PCs se comuniquen entre sí. Sólo configure en modo trunk aquellas en que es necesario hacerlo.

2 c) Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) ó falsas (F) y justifique: 1) Un frame dirigido de PC7 a PC10 saldrá taggeado de PC7. 2) Si el router R1 no existiera, PC2 no podría comunicarse con PC11. 3) Si el router R1 no existiera, PC10 no podría comunicarse con PC11. 4) Un broadcast enviado por PC1 llegará a PC9. 5) Si se agrega un enlace entre SW1 y SW2 en modo access, entonces PC4 y PC2 quedarían en la misma VLAN. 6) La PC8 deberá tener implementado 802.1Q. 7) El router R1 deberá tener implementado 802.1Q. 2. (Switches) Indique si las siguentes afirmaciones son verdaderas o falsas y justifique: a) Si un host A manda un paquete IP al host B a través del switch X, estando los 3 en la misma LAN, entonces la MAC de destino del frame Ethernet cuando sale de A es la dirección MAC de X. b) Si un switch trabajando en modo Fragment-Free recibe una trama con errores, la descarta y no la reenvía. c) Un switch en modo Store-and-Forward nunca reenviará un frame que ha colisionado. d) Un bridge Ethernet utiliza la dirección IP de destino del frame para decidir por qué puerto debe forwardearlo. e) Para establecer una comunicación entre dos PCs, cada una conectada a una VLAN diferente, es necesario contar con un switch de capa (Dominios de colisión y de broadcast) Indique si las siguentes afirmaciones son verdaderas o falsas y justifique: a) Dos PCs en distintas VLANs pueden pertenecer al mismo dominio de colisión. b) Dos PCs en una misma LAN siempre pertenecen al mismo dominio de broadcast. c) Los switches separan dominios de broadcast. d) Una VLAN es un dominio de colisión. 4. (Half-duplex/Full-duplex) Complete las siguentes afirmaciones: a) Un switch debe esperar a que el canal esté desocupado antes de enviar datos por una interfaz Ethernet -duplex. b) Cuando un bridge tiene un frame listo para enviar a través de una interfaz Ethernet -duplex, debe sensar el medio y esperar a que se desocupe. c) Un switch conectado a un hub debe configurarse en modo -duplex. d) En los enlaces Ethernet -duplex se aplica el protocolo CSMA/CD. e) Los hubs funcionan siempre en modo -duplex.

3 5. (Switching; ARP) En la topología de la figura, el host A hace un ping al host B. Suponga que inicialmente A no conoce la dirección MAC de B, y responda los siguientes puntos: a) Indique el recorrido que siguen las tramas a lo largo de la red. Para cada envío indique el orden en que se produce, junto con los siguientes items: N o ordinal que indica la fase de envío (ej., Paso 1). Dispositivo de origen (ej., Switch 1). Dirección física de origen. Dirección física de destino. Envío selectivo o por inundación? La trama Ethernet transporta ARP ó ICMP? b) Teniendo en cuenta el orden de los pasos indicados anteriormente, complete las tablas MAC de los switches indicando la dirección física que aprenden en cada paso. Paso Switch Dirección física aprendida Puerto aprendido

4 Parte 2: Simulación. Protocolo 802.1Q La topología propuesta contiene tres switches interconectados, donde se han creado tres VLANs: 10, 20 y 30. Se dispone de 4 PCs para efectuar las pruebas de conectividad. A lo largo de la simulación se le requerirá que conecte las PCs a diferentes puertos en cada uno de los switches. Para eso deberá generar los links correspondientes mediante el botón add a link y la opción set Manual. Una vez realizadas las conexiones solicitadas se deberán reiniciar todos los dispositivos mediante los botones Stop/Run. La conectividad se comprobará a través del comando ping. Las PCs tienen una dirección IP X, en donde X es el número de la PC correspondiente. Verificación de los switches Para cada uno de los switches: 1. Ejecute el comando show vlan-switch. Verifique que existan las VLANs 10, 20 y 30. En caso de que no se encuentren configuradas, ejecute los comandos del Anexo A. 2. Ejecute el comando show interface status. Tome nota de qué puertos fueron configurados en cada vlan. Simulación 1. Conecte PC1 y PC2 en (VLAN 10, SW1); PC3 en (VLAN 10, SW2); PC4 en (VLAN 10, SW3). Recuerde reiniciar los dispositivos.

5 2. Inicie una captura en cada link. 3. Realice un ping de PC1 a PC2, de PC3 a PC4, y de PC4 a PC2. Analice todas las capturas y explique lo ocurrido. Qué protocolos aparecen en la captura y por qué? 4. Repita los 3 puntos anteriores, pero conectando todas las PCs sobre la VLAN 30. Recuerde reiniciar los dispositivos. 5. Qué hay de diferente con respecto al punto 3? Utilice el comando show interface trunk en cada switch para explicar lo ocurrido. 6. Qué conclusiones puede sacar de los puntos 3, 4 y 5? Qué aplicaciones puede tener la configuración dada? 7. Conecte PC1 en (VLAN 10, SW1); PC2 en (VLAN 30, SW2); PC4 en (VLAN 20, SW3). Recuerde reiniciar los dispositivos. 8. Inicie una captura en cada link. 9. Realice un ping de PC1 a PC2, de PC2 a PC4 y de PC4 a PC Para cada uno de los ping analice todas las capturas y explique lo que ocurre, indicando en qué puertos ve actividad y por qué. 11. Describa el formato del frame 802.1Q, y explique el significado de sus campos. Anexo A Configuración de VLANs En caso de que el switch haya perdido la configuración de las VLANs, ejecute los siguientes comandos desde el modo enable (SW1#) vlan database vlan 10 vlan 20 vlan 30 exit