Redes Locales Virtuales (VLANs) Emilio Hernández Carlos Figueira

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Raquel Martínez Alarcón
hace 6 años
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1 Redes Locales Virtuales (VLANs) Emilio Hernández Carlos Figueira

2 Definiciones Permite definir redes locales con computadoras ubicadas en diferentes redes locales físicas Permite la separación de dominios de difusión Recomendado para patrones de tráfico 80/20 Usar la regla 1 Vlan/1 subred IP, es decir, usar un enrutador para enrutar paquetes entre diferentes VLANS

3 Para qué VLANS Adaptación a diferentes estructuras organizacionales Reducir la contención por el uso de la red Permite balancear la carga de la red Facilita agregar y cambiar de lugar las computadoras, reduciendo costos de administración Ayuda a implantar políticas de seguridad Permite reubicar servidores en lugares físicamente apropiados

4 Membresía a las VLANS Conmutadores LAN y softw. de admin. de red deben proveer mecanismos para crear VLANs Membresía basada en: Puerto del switch MAC address Protocolo de nivel 3 IPX vs IP Subred IP Dirección IP de multicast Sin embargo, no hay buena compatibilidad entre marcas Las tramas son marcadas con un ID de VLAN

5 Alcance físico de las VLANs End to End VLAN Esencialmente para permitir que los usuarios estén físicamente distribuidos Se apoya en un mecanismo llamado trunking Típic. VLANs se comunican entre sí a través de enrutamiento en el troncal Local VLAN Esencialmente para mejorar el desempeño de una red local (al separar dominios de difusión) Las computadoras están físicamente cerca pero se separan los dominios de difusión Permite una ubicación selectiva de servidores

6 Administración de VLANs Planificación de capacidades Tamaño de las VLANs Número de VLANs Número de usuarios de cada VLAN Perfiles de tráfico Tamaño del dominio de ejecución del algoritmo STP (Spanning Tree Protocol) Seguridad Aislar subredes de acuerdo a privacidad Ubicación de servidores en sitios seguros

7 802.1q y 802.1p Estándares de IEEE para VLAN's (802.1q) y Calidad de Servicio (QoS) a nivel de Capa MAC o 2 de OSI (802.1p) 802.1q incluye la posibilidad de especificar prioridades en flujos, que es utilizado por 802.1p 802.1p puede ser utilizado para QoS en capas superiores (RSVP)

8 Trama IEEE 802.1P/Q Formatos (preexistente) y 802.1Q. 4 bytes Un valor especial significa que los siguientes campos son p/q 3 bits para niveles de prioridad 12 bits para identificador de VLAN (4095)

9 Campos del formato 2 Bytes 2 Bytes Tag Protocol Identifier User Priority CFI VLAN ID 3 Bits 1 Bit 12 Bits Tag Control Info Tag Protocol Identifier: campo de dos bytes (se usa sólo para Token Ring, FDDI y se le asigna 0x8100 para VLAN Ethernet) User Priority: campo de 3 bits (para( la priorización 802.1p) Canonical Format Indicator: (se usa para encapsulamiento en Token Ring) VLAN ID: doce bits (4096 VLANs posibles)

10 VLAN Trunking

11 VLAN Trunking VLAN1 VLAN2 VLAN3 Fast Ethernet ISL VLAN1 VLAN2 VLAN3 VLAN1 VLAN2 VLAN3 FDDI VLAN1 VLAN2 VLAN3 VLAN1 VLAN2 VLAN3 ATM LANE VLAN1 VLAN2 VLAN3 Permite tener membresía a lo largo de una organización El troncal debe llevar la información sobre la membresía a las VLAN

12 Aprendizaje en conmutadores Los conmutadores mantienen un cache donde colocan lo que van aprendiendo Ejemplo: Destino Puerto MAC1 P2 MAC3 P7 MAC4 Trunk 1 MAC5 Trunk 2

13 Priorización 802.1p Conmutador VLAN/802.1p FS FS p7: Internal Queues: VS VS VS p0: FS FS VS VS VS VS Conmutador L2 VS Ocho niveles de priorización desde p0 (bajo) a p7 (alto)

14 Fundamentos de Spanning Tree Protocol Necesario para soportar topologías redundantes (múltiples caminos entre destinos) Se usa para evitar ciclos en presencia de múltiples caminos físicos En un grafo con ciclos, el STP converge a la definición de un árbol (no tiene ciclos) Uno de los conmutadores se convierte en raíz Una vez hecho el árbol, ésta es la topología sobre la que se realizan las transmisiones (se desactivan los puertos que no están en el árbol)

15 Fundamentos de Spanning Tree Protocol Los conmutadores intercambian BPDU (Bridge( Protocol Data Units) ) para ponerse de acuerdo Hay intercambio de BPDUs cuando se detecta una falla o cada 20 segundos Los puertos desactivados para reenvío de datos sí reciben BPDUs Primero, protocolo de elección de raíz, intercambiando BPDUs (elige conm./puente con menor ID) Luego hay una fase de cálculo del costo para llegar al nodo raíz

16 STP y VLANS Se puede usar una única instancia del Árbol Expandido (CST o Common Spanning Tree,, 802.1q) Se puede ejecutar una instancia de STP por cada VLAN Se reduce la sobrecarga introducida por STP (menos paquetes BDPU) Se puede inducir un balanceo de carga (el administrador debe ayudar a eso) Hay varios conmutadores raíz, de modo que cada uno se adapta a cada VLAN

17 Optimización ante STP Mejora de la convergencia Ubicación de los conmutadores raíz Ajuste de temporizadores Varias conexiones entre dos conmutadores Se usan para crecer en caudal (throughput( throughput) No debe verse como caminos alternos Propuesta de estándar para permitir agrupación de enlaces (802.3ad) de modo que sean tratados como un enlace simple, con balance de carga Pero son comunes las soluciones propias, no estándar

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