Optimización de Redes: VLAN, Enlaces Troncales y Protocolos Spanning Tree

Ventajas y Clasificación de las VLAN

Las principales ventajas de las VLAN son:

• Mejora la velocidad de la red mediante una gestión optimizada de los puertos.
• Incremento del ancho de banda.
• Incremento de la seguridad de la red.
• Canalización de grupos de dispositivos con protocolos obsoletos a través de una VLAN específica.

Existen varias formas de establecer una VLAN, y cada nodo proporciona una funcionalidad distinta.

Las VLAN permiten que los nodos se agrupen según criterios lógicos denominados políticas de conexión (o policies). Esto posibilita que dos nodos de distintos segmentos permanezcan, de hecho, en la misma VLAN y puedan conmutarse entre sí como si estuvieran en el mismo segmento. Las VLAN se clasifican en:

Tipos de VLAN

VLAN por Asignación de Direcciones MAC

Los conmutadores crean grupos lógicos basados en las direcciones MAC de los nodos a los que tienen acceso. Si un nodo cambia de ubicación, mantiene su dirección MAC y, por lo tanto, sigue perteneciendo al mismo grupo virtual.

VLAN por Asignación de Puertos

Similar a la anterior, pero las asociaciones se realizan agrupando puertos en lugar de direcciones MAC.

VLAN por Direccionamiento Virtual

Las redes virtuales se constituyen sobre nodos que comparten un sistema de direccionamiento. Por lo tanto, estas VLAN operan en el nivel 3 de OSI.

5.2 Enlaces entre Conmutadores

Cuando la red es grande, es necesario utilizar más de un conmutador. Estos se unen a través de un segmento de red que transporta el tráfico entre ellos. Este segmento no admite otras estaciones, por lo que se le denomina segmento despoblado; técnicamente, se conoce como uplink. Cuando el tráfico entre switches es intenso, el administrador puede agregar varios uplinks y configurarlos como uno de mayor capacidad. A este agregado de enlaces se le denomina troncal o trunk.

5.3 Tratamiento de Bucles en la Red: Protocolos de Spanning Tree

Cuando la red es compleja, se pueden formar bucles debido a que una trama puede viajar por varios caminos. La ventaja de esto es que provee caminos redundantes en caso de avería de uno, pero el problema es que puede generar tormentas de broadcast. La IEEE ha propuesto el protocolo IEEE 802.1D o STP (Protocolo de Árbol de Expansión) para resolver el problema de las tormentas y configurar la red para que, cuando un segmento falle, se utilice otro.

Características del Protocolo STP

El Protocolo STP es un protocolo del nivel 2 diseñado para evitar tormentas de broadcast en redes conmutadas. Opera bloqueando artificialmente los enlaces que formarían un bucle entre cualquier origen y destino. Se adapta dinámicamente a la topología de red. El modo de operación de STP es el siguiente:

1. Se selecciona un conmutador raíz y, a partir de él, se construye un árbol de caminos hacia cualquier otro conmutador.
2. Se bloquean lógicamente los caminos redundantes y se eligen los más cortos.
3. Por los caminos cortos circulan todas las tramas; los puertos bloqueados no podrán transferir tramas.
4. Si uno de los caminos falla, se recalcula el árbol para hallar un nuevo camino. Durante este proceso, la red no estará operativa durante un tiempo. Para mejorar el tiempo de convergencia, se ha creado el protocolo RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) para reducirlo.