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Introducción a las VLAN

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Hola estimados lectores de este nuestro blog de la telecomunicaciones, durante la siguiente sección aprenderemos algo que es la base del diseño de redes moderno, el uso de las LAN Virtuales, mejor conocidas como VLAN, ya en otras ocasiones habrás aprendido sobre lo qué son y cómo funcionan, pero antes de aprender a configurarlas te recomiendo leer el siguiente artículo.

 Una VLAN (virtual LAN) es, conceptualmente, una red de área local formada a nivel lógico. Dada esta particularidad, las VLANs proveen una forma de separar grupos de hosts con objetivos diferentes aunque estos se encuentren conectados al mismo conmutador. A su vez, en este punto, nos permite optimizar los puertos de conmutador.

Debajo pueden verse dos topologías que dan como resultado una misma red a nivel lógico. La primera de ellas no utiliza VLANs, con lo cual necesita de diferentes conmutadores para garantizar una correcta separación entre las redes. La segunda utiliza el mismo conmutador pero con un esquema de VLANs.

Figura 1

a

Figura 2

b

Si vemos la configuración del conmutador en la figura 2 podemos abstraerlo en tres conmutadores diferentes, como muestra la figura 3.

Figura 3

c

Por su naturaleza, una VLAN puede formarse también a partir de múltiples segmentos de LAN. Esto permiten que estaciones de trabajo ubicadas físicamente en lugares diferentes pueden trabajar en la misma red lógica (es decir, con el mismo direccionamiento de red), como si estuvieran conectadas al mismo conmutador. La figura 4 muestra un ejemplo de este caso.

Figura 4

d

Funcionamiento de las VLAN

Hasta ahora hemos visto que un conmutador es capaz de separar los hosts de las diferentes VLANs como si los grupos de puertos fueran efectivamente conmutadores diferentes. Que funcione dicha separación trabajando con un único conmutador no es, a priori, difícil. El trabajo que debe hacer el conmutador es comunicar sólo entre sí los hosts que pertenezcan a una misma VLAN. Con indicarle en su configuración a qué VLAN pertenece cada puerto el inconveniente estaría solucionado.

El problema surge cuando deseamos que la separación se mantenga entre diferentes conmutadores, permitiendo aún la comunicación entre hosts de la misma VLAN. Veamos la figura 4. Es claro, como ya dije anteriormente, que dentro de un mismo conmutador no hay problema. ¿Pero qué ocurre cuando el tráfico de un conmutador pasa a los siguientes? En el primer conmutador hay tres hosts en la VLAN 2 que se comunican con un host de la VLAN 2 en el segundo conmutador y uno en el tercero. No obstante, en estos dos últimos hay hosts que pertenecen a otras VLANs y también deben comunicarse entre sí. Si el lector es observador notará que entre cada conmutador hay un único cable, lo que supone que tanto el tráfico de la VLAN 2 como el de la VLAN 3 se mezclan en dicho cable. No obstante, los conmutadores son capaces de garantizar la separación de las VLANs y la comunicación entre los hosts. Veamos cómo ocurre esto.

Para la comunicación entre conmutadores se utiliza un protocolo estándar definido por la IEEE. Se trata de 802.1q, cuya función es la de encapsular las tramas Ethernet en una nueva estructura. Así, a la trama Ethernet tradicional se le agregan 4 bits en la cabecera que conforman el identificador de VLAN. De esta manera, el tráfico va todo junto en el mismo cable pero es fácilmente identificable.

Tipos de puertos

Un conmutador que utiliza VLANs puede tener dos tipos de puertos: puertos de acceso y puertos troncales o trunk. A continuación se da una explicación de cada uno de ellos.

  • Puertos de acceso: este tipo de puertos son los que conectan hosts finales. Trabajan con las tramas clásicas de Ethernet, sin el agregado de las etiquetas de VLAN.
  • Puertos troncales: los puertos troncales tienen una función especial que es la de conectar conmutadores entre sí o un conmutador con un enrutador. Cuando llega tráfico a un puerto troncal proveniente desde el propio conmutador, éste es etiquetado con el identificador de VLAN y enviado por el puerto. El equipo que lo recibe, des encapsula la trama Ethernet (quitándole la etiqueta) y lo envía al puerto que corresponda.

Conclusión

Las VLANs son un medio muy poderoso a la hora de gestionar redes de área local de mediano y gran tamaño. Ampliamente utilizadas hoy en día, el conocimiento y comprensión de las mismas es fundamental para cualquier administrador de redes.

Fuente

Tommaso, L. D. (18 de enero de 2012). NetStorming. Recuperado el 4 de junio de 2013, de http://www.netstorming.com.ar/2010/01/18/introduccion-a-las-vlan/

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