Le pedimos a la inteligencia artificial Gemini de Google sobre cómo hacer y configurar VLANS
Explicanos detalladamente sobre cómo hacer y configurar VLANS en routersEs un placer explicarte detalladamente cómo crear y configurar VLANs en routers. Es importante aclarar que, si bien los routers pueden tener interfaces configuradas para trabajar con VLANs, la creación y gestión principal de las VLANs se realiza en los switches. Los routers actúan como puntos de enrutamiento entre estas VLANs, permitiendo la comunicación entre ellas.
Vamos a dividir la explicación en dos partes:
Conceptos Clave de VLANs y su relación con Routers
Configuración Práctica de VLANs en Routers ( Enrutamiento Inter-VLAN ).
1. Conceptos Clave de VLANs y su Relación con Routers
Antes de sumergirnos en la configuración, es fundamental entender qué son las VLANs y por qué los routers son esenciales en un entorno con múltiples VLANs.
¿Qué es una VLAN ( Virtual Local Area Network )?
Una VLAN es una red de área local lógica que se crea dentro de una red física. Esto significa que puedes agrupar dispositivos de red (como computadoras, impresoras, servidores) en segmentos lógicos, independientemente de su ubicación física en la red. Es como tener múltiples redes LAN separadas ejecutándose en el mismo hardware de switch.
Beneficios de Usar VLANs:
Seguridad Mejorada: Aislar el tráfico de diferentes grupos o departamentos. Por ejemplo, la VLAN de Finanzas no puede acceder directamente a la VLAN de Recursos Humanos.
Reducción de Dominios de Broadcast: Cada VLAN es su propio dominio de broadcast. Esto reduce el tráfico de broadcast en la red, mejorando el rendimiento y la estabilidad.
Gestión de Red Simplificada: Facilita la administración de grupos de usuarios y recursos. Los movimientos, adiciones y cambios de dispositivos se gestionan lógicamente, no físicamente.
QoS (Calidad de Servicio): Permite aplicar políticas de QoS específicas a diferentes tipos de tráfico (por ejemplo, priorizar VoIP o video en sus propias VLANs).
Tipos de VLANs (Comunes):
VLAN de Datos: Para el tráfico de usuarios y servidores.
VLAN de Voz: Exclusivamente para el tráfico de teléfonos IP (VoIP), a menudo con prioridad de QoS.
VLAN de Administración: Para la gestión de dispositivos de red (switches, routers).
VLAN Nativa: Enlaces troncales (trunk) que no están etiquetados (sin etiqueta de VLAN). Es la VLAN predeterminada para el tráfico no etiquetado en un puerto troncal. ¡Importante! Por seguridad, es una buena práctica cambiar la VLAN nativa de la VLAN 1 (predeterminada) a otra VLAN no utilizada.
¿Cómo funcionan las VLANs? ( Etiquetado 802.1Q ):
El estándar más común para el etiquetado de VLANs es IEEE 802.1Q. Cuando un paquete de datos pertenece a una VLAN, se le añade una etiqueta (tag) en el encabezado Ethernet que contiene el ID de la VLAN (VLAN ID). Los switches leen esta etiqueta para determinar a qué VLAN pertenece el paquete y cómo debe ser reenviado.
Puertos de Switch en Contexto de VLANs
Puerto de Acceso (Access Port): Destinado a conectar un único dispositivo final (PC, teléfono IP, impresora). Pertenece a una única VLAN y el tráfico que sale de él no va etiquetado.
Puerto Troncal (Trunk Port): Destinado a conectar switches entre sí o switches con routers. Un puerto troncal puede llevar tráfico de múltiples VLANs, y el tráfico que pasa por él sí va etiquetado (802.1Q), excepto el tráfico de la VLAN nativa.
El Rol del Router en las VLANs ( Enrutamiento Inter-VLAN ):
Por definición, las VLANs son segmentos de red lógicos y, como cualquier segmento de red separado, necesitan un router para comunicarse entre sí. Un switch solo puede reenviar tráfico dentro de la misma VLAN.
El router facilita el enrutamiento inter-VLAN, permitiendo que los dispositivos en diferentes VLANs puedan comunicarse. Esto se logra de dos maneras principales:
Router-on-a-Stick (Enrutamiento por una Sola Interfaz):
Un único puerto físico del router se conecta a un puerto troncal del switch.
En la interfaz física del router, se crean subinterfaces lógicas, una por cada VLAN que se desea enrutar.
Cada subinterfaz se configura con una dirección IP que actúa como la puerta de enlace predeterminada para su respectiva VLAN.
Cada subinterfaz también se configura para reconocer y procesar el tráfico etiquetado con un ID de VLAN específico (encapsulación 802.1Q).
Ventajas: Utiliza menos puertos del router, es eficiente para redes de tamaño mediano.
Desventajas: Puede crear un cuello de botella si hay mucho tráfico inter-VLAN, el router se encarga de todo el procesamiento de paquetes.
Enrutamiento Inter-VLAN con Switches Multicapa ( L3 Switch ):
Los switches multicapa (Layer 3 Switches) tienen la capacidad de realizar funciones de enrutamiento a nivel de hardware.
En lugar de un router externo, el switch multicapa tiene interfaces virtuales (SVI - Switched Virtual Interfaces) o interfaces de capa 3 que actúan como puertas de enlace para las VLANs.
Ventajas: Mayor rendimiento (enrutamiento a velocidad de cable), reduce la carga del router, ideal para redes grandes.
Desventajas: Más costoso que un switch de Capa 2, requiere una configuración más compleja en el switch.
Nota: Aunque no estamos configurando VLANs en el router en este caso, el router seguiría siendo necesario para enrutar el tráfico entre diferentes redes IP externas a las VLANs (por ejemplo, a Internet).
2. Configuración Práctica de VLANs en Routers (Enrutamiento Inter-VLAN - Router-on-a-Stick )
Nos centraremos en el método "Router-on-a-Stick" ya que es donde configuramos directamente las VLANs (o más bien, las subinterfaces para las VLANs) en el router.
Escenario de Ejemplo:
Router: Cisco Router (la sintaxis será similar en otros fabricantes como MikroTik o Juniper, pero los comandos específicos pueden variar).
Switch: Cisco Catalyst Switch (o cualquier switch gestionable que soporte 802.1Q ).
VLAN 10 (Datos): Red 192.168.10.0/24, Puerta de enlace: 192.168.10.1
VLAN 20 (Voz): Red 192.168.20.0/24, Puerta de enlace: 192.168.20.1
Conexión: Interfaz GigabitEthernet0/1 del router se conecta a GigabitEthernet0/1 del switch.
Paso 1: Configuración del Switch (Pre-configuración del Router)
La parte más importante de las VLANs se gestiona en el switch.
Crear las VLANs:
Switch> enable
Switch# configure terminal
Switch(config)# vlan 10
Switch(config-vlan)# name Datos
Switch(config-vlan)# exit
Switch(config)# vlan 20
Switch(config-vlan)# name Voz
Switch(config-vlan)# exit
Asignar Puertos de Acceso a VLANs (para dispositivos finales):
Supongamos que FastEthernet0/2 es para un PC (VLAN 10) y FastEthernet0/3 es para un teléfono IP (VLAN 20).
<!--end list-->
Switch(config)# interface FastEthernet0/2
Switch(config-if)# switchport mode access
Switch(config-if)# switchport access vlan 10
Switch(config-if)# exit
Switch(config)# interface FastEthernet0/3
Switch(config-if)# switchport mode access
Switch(config-if)# switchport access vlan 20
Switch(config-if)# exit
Para Teléfonos IP: Si el teléfono IP y el PC comparten el mismo puerto del switch (el PC se conecta al teléfono, y el teléfono al switch), el puerto del switch se configura como voice vlan.
Switch(config)# interface FastEthernet0/3
Switch(config-if)# switchport mode access
Switch(config-if)# switchport access vlan 10 // VLAN de datos para el PC conectado al teléfono
Switch(config-if)# switchport voice vlan 20 // VLAN de voz para el teléfono
Switch(config-if)# exit
Configurar el Puerto de Enlace Troncal (Trunk Port) al Router:
Este es el puerto que se conectará al router y transportará el tráfico de todas las VLANs.
<!--end list-->
Switch(config)# interface GigabitEthernet0/1
Switch(config-if)# switchport mode trunk
Switch(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q // Obligatorio en algunos modelos, indica 802.1Q
Switch(config-if)# switchport trunk native vlan 99 // Opcional, pero buena práctica por seguridad. El tráfico sin tag pasa por aquí.
Switch(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20,99 // Opcional, pero buena práctica para limitar VLANs permitidas.
Switch(config-if)# exit
Nota: La VLAN nativa debe ser la misma en ambos extremos del enlace troncal (switch y router).
Paso 2: Configuración del Router ( Enrutamiento Inter-VLAN )
Aquí es donde configuramos las subinterfaces en el router para manejar el tráfico de cada VLAN.
Acceder al Router y Entrar en Modo de Configuración Global:
Router> enable
Router# configure terminal
Acceder a la Interfaz Física que se Conectará al Switch:
Router(config)# interface GigabitEthernet0/1
Router(config-if)# no ip address // Asegurarse de que la interfaz física no tenga una IP
Router(config-if)# no shutdown // Encender la interfaz si está apagada
Router(config-if)# exit
Crear y Configurar Subinterfaces para Cada VLAN:
Para cada VLAN, creas una subinterfaz. El número de la subinterfaz (por ejemplo, GigabitEthernet0/1.10) no tiene que coincidir con el ID de la VLAN, pero es una buena práctica para la claridad.
Subinterfaz para VLAN 10 (Datos):
Router(config)# interface GigabitEthernet0/1.10
Router(config-subif)# encapsulation dot1Q 10 // ¡Crucial! Le dice a la subinterfaz que maneje la VLAN ID 10
Router(config-subif)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 // La IP es la puerta de enlace para la VLAN 10
Router(config-subif)# exit
Subinterfaz para VLAN 20 (Voz):
Router(config)# interface GigabitEthernet0/1.20
Router(config-subif)# encapsulation dot1Q 20 // ¡Crucial! Le dice a la subinterfaz que maneje la VLAN ID 20
Router(config-subif)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 // La IP es la puerta de enlace para la VLAN 20
Router(config-subif)# exit
Subinterfaz para la VLAN Nativa (Opcional, pero Recomendado):
Si configuraste una VLAN nativa en el switch (VLAN 99 en nuestro ejemplo), también debes crear una subinterfaz para ella en el router. ¡Importante! La subinterfaz para la VLAN nativa se configura con el comando encapsulation dot1Q
Router(config)# interface GigabitEthernet0/1.99
Router(config-subif)# encapsulation dot1Q 99 native // Tráfico sin etiquetar de la VLAN nativa
Router(config-subif)# ip address 192.168.99.1 255.255.255.0 // IP para la VLAN nativa
Router(config-subif)# exit
Guardar la Configuración:
Router# write memory
Paso 3: Verificación y Pruebas
Verificar las VLANs en el Switch:
Switch# show vlan brief
Switch# show interface trunk
Asegúrate de que las VLANs estén creadas, los puertos de acceso asignados correctamente y el puerto troncal esté funcionando con 802.1Q y las VLANs permitidas.
Verificar las Subinterfaces en el Router:
Router# show ip interface brief
Router# show running-config interface GigabitEthernet0/1
Asegúrate de que las subinterfaces estén "up/up" y tengan las direcciones IP correctas y la encapsulación 802.1Q configurada.
Probar Conectividad:
Desde un dispositivo en VLAN 10, haz ping a la puerta de enlace de VLAN 10 (192.168.10.1).
Desde un dispositivo en VLAN 20, haz ping a la puerta de enlace de VLAN 20 (192.168.20.1).
Desde un dispositivo en VLAN 10, haz ping a un dispositivo en VLAN 20 (esto probará el enrutamiento inter-VLAN).
Asegúrate de que los dispositivos finales tengan configurada la dirección IP correcta, máscara de subred y la puerta de enlace predeterminada que corresponde a la IP de la subinterfaz del router para su VLAN.
Consideraciones Clave y Consejos Adicionales:
VLAN 1: La VLAN 1 es la VLAN predeterminada y nativa en la mayoría de los switches Cisco. Por razones de seguridad, es una buena práctica no usarla para el tráfico de datos y cambiar la VLAN nativa en los enlaces troncales a una VLAN no utilizada.
Tráfico no Etiquetado: Cualquier tráfico que llegue a un puerto troncal sin una etiqueta de VLAN se considera que pertenece a la VLAN nativa.
Seguridad: Asegúrate de que las listas de control de acceso (ACLs) se apliquen en el router (o en el switch L3) si deseas restringir la comunicación entre VLANs para mejorar la seguridad.
QoS con VLANs: Una vez que las VLANs están enrutadas, puedes aplicar políticas de QoS en las subinterfaces del router para priorizar el tráfico específico (como VoIP) que pasa entre VLANs o hacia Internet. Por ejemplo, podrías marcar el tráfico de la VLAN de Voz con DSCP EF en la subinterfaz del router antes de enviarlo por un enlace WAN.
Solución de Problemas:
Doble chequea los ID de VLAN: Asegúrate de que los IDs de VLAN en el switch y en el router coincidan.
Verifica la encapsulación: Confirma que encapsulation dot1Q <VLAN_ID>
Modo de puerto del switch: El puerto del switch conectado al router debe ser un puerto troncal (switchport mode trunk).
VLAN Nativa Consistente: La VLAN nativa debe ser la misma en el puerto troncal del switch y en la subinterfaz nativa del router.
La configuración de VLANs en routers (a través de enrutamiento inter-VLAN) es una práctica fundamental en redes modernas para segmentación, seguridad y gestión del tráfico. ¡Espero que esta explicación detallada te sea de gran utilidad!
