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Que es un
broadcast
BroadCAST significa multidifusión y es un modo de
transmisión donde una entidad emite y TODOS reciben.
Así por ejemplo la TELEVISION y el RADIO se basan en el Broadcast para transmisión.
Así por ejemplo la TELEVISION y el RADIO se basan en el Broadcast para transmisión.
Un Broadcast es un método
de comunicación donde un dispositivo envía un único paquete de datos
direccionado a cada uno de los dispositivos en una red, e.d. comunicación de uno
a todos. En Ethernet, existen inherentemente al menos 2 tipos de
comunicaciones, unicast y broadcast. Unicast es una forma de comunicación uno a
uno. En otros protocolos, puede haber un tercer tipo de modo de comunicación
llamado Multicast. Multicast es una forma de comunicación de uno a muchos, y es
ligeramente más complejo.
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Como se
controlan los dominios de broadcast
Red con VLAN
En la figura, se dividió la red en dos VLAN: Cuerpo
docente como VLAN 10 y Estudiante como VLAN 20. Cuando se envía la trama de
broadcast desde la computadora del cuerpo docente, PC1, al switch S2, el switch
envía esa trama de broadcast sólo a esos puertos de switch configurados para
admitir VLAN 10.
En la figura, los puertos que componen la conexión
entre los switches S2 y S1 (puertos F0/1) y entre S1 y S3 (puertos F0/3) han
sido configurados para admitir todas las VLAN en la red. Esta conexión se
denomina enlace troncal. Más adelante en este capítulo aprenderá más acerca de
los enlaces troncales.
Cuando S1 recibe la trama de broadcast en el puerto
F0/1, S1 envía la trama de broadcast por el único puerto configurado para
admitir la VLAN 10, puerto F0/3. Cuando S3 recibe la trama de broadcast en el
puerto F0/3, envía la trama de broadcast por el único puerto configurado para
admitir la VLAN 10, puerto F0/11. La trama de broadcast llega a la única otra
computadora en la red configurada en la VLAN 10, la computadora PC4 del cuerpo
docente.
Cuando las VLAN se implementan en un switch, la
transmisión del tráfico de unicast, multicast y broadcast desde un host en una
VLAN en particular, se limitan a los dispositivos presentes en la VLAN.
Que es y porque es necesario el trunking
VTP son las siglas de VLAN Trunking Protocol, un protocolo de mensajes de nivel 2 usado para configurar y administrar VLANs en equipos Cisco. Permite centralizar y simplificar la administración en un domino de VLANs, pudiendo crear, borrar y renombrar las mismas, reduciendo así la necesidad de configurar la misma VLAN en todos los nodos. El protocolo VTP nace como una herramienta de administración para redes de cierto tamaño, donde la gestión manual se vuelve inabordable.
VTP opera en 3 modos distintos:
- Servidor
- Cliente
- Transparente
Servidor:
Es el modo por defecto. Desde él se pueden crear, eliminar o modificar
VLANs. Su cometido es anunciar su configuración al resto de switches del mismo
dominio VTP y sincronizar dicha configuración con la de otros servidores,
basándose en los mensajes VTP recibidos a través de sus enlaces trunk.
Debe haber al menos un servidor. Se recomienda autenticación MD5.
Cliente:
En este modo no se pueden crear, eliminar o modificar VLANs, tan sólo
sincronizar esta información basándose en los mensajes VTP recibidos de
servidores en el propio dominio. Un cliente VTP sólo guarda la información de
la VLAN para el dominio completo mientras el switch está activado. Un reinicio
del switch borra la información de la VLAN.
Transparente:
Desde este modo tampoco se pueden crear, eliminar o modificar VLANs que
afecten a los demás switches. La información VLAN en los switches que trabajen
en este modo sólo se puede modificar localmente. Su nombre se debe a que no
procesa las actualizaciones VTP recibidas, tan sólo las reenvía a los switches
del mismo dominio.
Los administradores cambian la configuración de las VLANs en el switch en modo servidor. Después de realizar cambios, estos son distribuidos a todos los demás dispositivos en el dominio VTP a través de los enlaces permitidos en el trunk (VLAN 1, por defecto), lo que minimiza los problemas causados por las configuraciones incorrectas y las inconsistencias. Los dispositivos que operan en modo transparente no aplican las configuraciones VLAN que reciben, ni envían las suyas a otros dispositivos. Sin embargo, aquellos que usan la versión 2 del protocolo VTP, enviarán la información que reciban (publicaciones VTP) a otros dispositivos a los que estén conectados con una frecuencia de 5 minutos. Los dispositivos que operen en modo cliente, automáticamente aplicarán la configuración que reciban del dominio VTP. En este modo no se podrán crear VLANs, sino que sólo se podrá aplicar la información que reciba de las publicaciones VTP.
Porque
Para que dos equipos que utilizan VTP puedan compartir información sobre VLAN, es necesario que pertenezcan al mismo dominio. Los switches descartan mensajes de otro dominio VTP.
Las configuraciones VTP en una red son controladas por un número de revisión. Si el número de revisión de una actualización recibida por un switch en modo cliente o servidor es más alto que la revisión anterior, entonces se aplicará la nueva configuración. De lo contrario se ignoran los cambios recibidos. Cuando se añaden nuevos dispositivos a un dominio VTP, se deben resetear los números de revisión de todo el dominio VTP para evitar conflictos. Se recomienda tener mucho cuidado al usar VTP cuando haya cambios de topología, ya sean lógicos o físicos. Realmente no es necesario resetear todos los números de revisión del dominio. Sólo hay que asegurarse de que los switches nuevos que se agregen al dominio VTP tengan números de revisión más bajos que los que están configurados en la red. Si no fuese así, bastaría con eliminar el nombre del dominio del switch que se agrega. Esa operación vuelve a poner a cero su contador de revisión.
El
origen de la VLAN nativo y el trunking 802.1Q, así como las operaciones de
trunking
Ethernet ya era una tecnología consolidada que ofrecía una velocidad de 10 Mbits/s, mucho mayor que gran parte de las alternativas de la época. Las redes Ethernet tenían una topología en bus, donde el medio físico de transmisión (cable coaxial) era compartido. Ethernet era, por lo tanto, una red de difusión y como tal cuando dos estaciones transmiten simultáneamente se producen colisiones y se desperdicia ancho de banda en transmisiones fallidas.
El diseño de Ethernet no ofrecía escalabilidad, es decir, al aumentar el tamaño de la red disminuyen sus prestaciones o el costo se hace inasumible. CSMA/CD, el protocolo que controla el acceso al medio compartido en Ethernet, impone de por sí limitaciones en cuanto al ancho de banda máximo y a la máxima distancia entre dos estaciones. Conectar múltiples redes Ethernet era por aquel entonces complicado, y aunque se podía utilizar un router para la interconexión, estos eran caros y requería un mayor tiempo de procesado por paquete grande, aumentando el retardo.
Para solucionar estos problemas, Dr. W. David Sincoskie inventó el switch Ethernet con auto-aprendizaje, dispositivo de conmutación de tramas de nivel 2. Usar switches para interconectar redes Ethernet permite separar dominios de colisión, aumentando la eficiencia y la escalabilidad de la red. Una red tolerante a fallos y con un nivel alto de disponibilidad requiere que se usen topologías redundantes: enlaces múltiples entre switches y equipos redundantes. De esta manera, ante un fallo en un único punto es posible recuperar de forma automática y rápida el servicio. Este diseño redundante requiere la habilitación del protocolo spanning tree (STP) para asegurarse de que sólo haya activo un camino lógico para ir de un nodo a otro y evitar así el fenómeno conocido como tormentas broadcast. El principal inconveniente de esta topología lógica de la red es que los switches centrales se convierten en cuellos de botella, pues la mayor parte del tráfico circula a través de ellos.
Sincoskie consiguió aliviar la sobrecarga de los switches inventado LANs virtuales al añadir una etiqueta a las tramas Ethernet con la que diferenciar el tráfico. Al definir varias LANs virtuales cada una de ellas tendrá su propio spanning tree y se podrá asignar los distintos puertos de un switch a cada una de las VLANs. Para unir VLANs que están definidas en varios switches se puede crear un enlace especial llamado trunk, por el que fluye tráfico de varias VLANs. Los switches sabrán a qué VLAN pertenece cada trama observando la etiqueta VLAN (definida en la norma IEEE 802.1Q). Aunque hoy en día el uso de LANs virtuales es generalizado en las redes Ethernet modernas, usarlas para el propósito original puede ser un tanto extraño, ya que lo habitual es utilizarlas para separar dominios de difusión (hosts que pueden ser alcanzados por una trama broadcast).
El protocolo IEEE
802.1Q, también conocido como dot1Q, fue un proyecto del grupo de
trabajo 802 de la IEEE para desarrollar un mecanismo que permita
a múltiples redes compartir de forma transparente el mismo medio físico, sin
problemas de interferencia entre ellas (Trunking). Es también el nombre
actual del estándar establecido en este proyecto y se usa para definir el
protocolo de encapsulamiento usado para implementar este mecanismo en redes Ethernet. Todos los dispositivos de interconexión que soportan VLAN deben seguir la
norma IEEE 802.1Q que especifica con detalle el funcionamiento y administración
de redes virtuales.
los modos de trunking
- auto — Es el modo por
defecto, e implica que el puerto aguardará pasivamente la indicación del
otro extremo del enlace para pasar a modo troncal. sin embargo si los dos
extremos estan en modo auto no se establecerá el enlace como
troncal.
- on — Fuerza al enlace a
permanecer siempre en modo troncal, aún si el otro extremo no está de
acuerdo.
- off — Fuerza al enlace a
permanecer siempre en modo de acceso, aún si el otro extremo no está de acuerdo.
- desirable — En este modo el puerto
activamente intenta convertir el enlace en un enlace troncal. De este
modo, si en el otro extremo encuentra un puerto en modo troncal, o en modo
auto o en modo desirable (en todos los casos), pasará a operar en modo
troncal.
- nonegotiate — Fuerza siempre al
puerto a permanecer en modo troncal, pero no envía tramas DTP. Los vecinos
deberán establecer el modo troncal en el enlace de forma manual.
porque es importante la configuración de la VLAN y trunking
Las ventajas que aporta el uso de VLAN son las siguientes:
- Mejora del rendimiento: reduce el envío de tráfico broadcast
(difusión) y multicast.
- Formación de grupos de trabajo virtuales. Como las estaciones de
trabajo pueden moverse de una VLAN a otra cambiando únicamente la
configuración de los switches, es sencillo que personas ubicadas en
espacios físicos distintos trabajen de manera conjunta en un determinado
proyecto.
- Aumento de la flexibilidad. Podemos cambiar a un usuario de
estación de trabajo y con una pequeña configuración en el switch seguirá
perteneciendo a la misma VLAN.
- Proporciona un acceso más controlado a los recursos de la empresa
(servidores, impresoras...). Por ejemplo, podemos determinar que una
impresora solo sea accesible para una VLAN en concreto.
- Reducción de los costes (es necesario un número menor de switches,
routers, cables...).
Configuración estática:
Es la realizada por un administrador asignado manualmente
los puertos a las respectivas Vlans. Por defecto todos los puertos pertenecen a
la Vlan1 hasta que el administrador cambie esta configuración.
Configuración dinámica:
Configuración dinámica:
El IOS de los switches Catalyst soportan la configuración
dinámica a través de un servidor de pertenecía de Vlan (VMPS). El servidor VMPS
puede ser un switch de gama alta que ejecute un sistema operativo basado en set
(CatOS).
Configuración de VLAN en un switch 2950
Switch#vlan database
Switch(vlan)#vlan [numero de vlan] name [nombre de vlan]
Switch(vlan)#exit
Switch(vlan)#vlan [numero de vlan] name [nombre de vlan]
Switch(vlan)#exit
Switch(config)#interface fastethernet 0/numero de puerto
Switch(config-if)#switchport access vlan [numero de vlan]
Switch(config-if)#switchport access vlan [numero de vlan]
Ejemplo de la creación de una Vlan 3 Ventas y su correspondiente
asociación al Puerto 0/12:
Switch#vlan database
Switch(vlan)#vlan 3 name Ventas
VLAN 3 added:
Name: Ventas
Switch(vlan)#exit
Switch(config)#interface fastethernet 0/12
Switch(config-if)#switchport access vlan 3
Switch(vlan)#vlan 3 name Ventas
VLAN 3 added:
Name: Ventas
Switch(vlan)#exit
Switch(config)#interface fastethernet 0/12
Switch(config-if)#switchport access vlan 3
Eliminación de Vlan:
Switch#vlan database
Switch(vlan)#no vlan 3
Switch(vlan)#no vlan 3
Switches de las series 2900 y 2950 es necesario eliminar el
archivo de información de la base de datos de la VLAN que esta almacenado en la
memoria flash. Tenga especial cuidado de eliminar el archivo VLAN.dat y no
otro.
El comando para eliminar dicho archivo:
Switch#delete flash:vlan.dat
Delete filename [vlan.dat]?[Enter]
Delete flash:vlan.dat? [confirm][Intro]
Delete filename [vlan.dat]?[Enter]
Delete flash:vlan.dat? [confirm][Intro]
Si no hay ningún archivo VLAN, aparece el siguiente mensaje:
%Error deleting flash:vlan.dat (No such file or directory)
Habilitación de un puerto troncal:
Habilitación de un puerto troncal:
Switch(config)#interface fastethernet 0/24
Switch(config-if)#switchport mode trunk
Los switches 2950 solo poseen encapsulación 802.1q, en el caso de ser un switch 2900 se debe especificar la encapsulación deseada:
Switch(config-if)#switchport mode trunk
Los switches 2950 solo poseen encapsulación 802.1q, en el caso de ser un switch 2900 se debe especificar la encapsulación deseada:
Switch(config)#interface fastethernet 0/24
Switch(config-if)#switchport mode trunk
Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation [Dot1q|ISL]
Configuración de VLAN en un switch 1900
Switch(config-if)#switchport mode trunk
Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation [Dot1q|ISL]
Configuración de VLAN en un switch 1900
Ejemplo de la creación de una Vlan 6 Administración y
su correspondiente asociación al Puerto 0/10:
Sw_1900(config)#vlan 6 name administración
Sw_1900(config)#interface ethernet 0/10
Sw_1900(config-if)#vlan-membership static 6
Sw_1900(config)#interface ethernet 0/10
Sw_1900(config-if)#vlan-membership static 6
Habilitación de un Puerto troncal en un switch 1900:
Los switches 1900 solo poseen dos puertos FastEthernet, el
26 y el 27. Estos puertos son llamados A y B respectivamente. Solo admite
encapsulación ISL.
Sw_1900(config)#interface Fastethernet 0/26
Sw_1900(config-if)#trunk on
Sw_1900(config-if)#exit
Sw_1900(config)#exit
Sw_1900(config-if)#trunk on
Sw_1900(config-if)#exit
Sw_1900(config)#exit
Sw_1900#show trunk A
DISL state:on, Trunking: on, Encapsulation type: ISL
DISL state:on, Trunking: on, Encapsulation type: ISL
