profesor daniel díaz ataucuri ddiaz1610@gmail danieldiaza

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Profesor Daniel Díaz A. http://www.danieldiaza.com

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VIRTUAL LOCAL AREANETWORK - VLAN

Profesor Daniel Díaz [email protected]

http://www.danieldiaza.com

Catedrático Titular a Tiempo Parcial FIEE-UNI / UNMSMDirector de Investigación y Desarrollo

Tecnológico del INICTEL-UNI

Lima, Enero-Diciembre de 2014

Funcionamiento de la VLAN Configuración de la VLAN

VIRTUAL LOCALAREA NETWORK:

VLAN

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FUNCIONAMIENTO DE LA VLAN

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VLAN3

VLAN2

VLAN10

CONCEPTO DE VLANCONCEPTO DE VLAN

Grupo de dispositivos conectados a la red de maneralógica y no física, que actúan como si estuvieran en supropia red independiente.

►El criterio lógico puede estar basado en puerto del switch, direcciones MAC, direcciones lógicas, números de puertos, tipo de protocolos, etc.

SW2 SW3SW1

Las computadoras en VLAN separadas no pueden comunicarse.Se requiere de un routerrouter.

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ENRUTAMIENTO ENTRE VLANENRUTAMIENTO ENTRE VLAN

VLAN3

VLAN2

VLAN10

Fa0

/1

SW2 SW3SW1

R1

El enrutamiento entre VLAN requiere de un router o Switches multicapas (capa 3).Se presenta dos posibilidades:►Se definen cantidad de interfaces físicas interfaces físicas como VLAN existen.►Se definen varias interfaces virtuales interfaces virtuales en una interfaz física, asociada a cada VLAN: Interfaz virtual está basada en softwareInterfaz virtual está basada en software.

SubInterfaz Fa0/1.1SubInterfaz Fa0/1.1 SubInterfaz Fa0/1.2SubInterfaz Fa0/1.2

SubInterfaz Fa0/1.3SubInterfaz Fa0/1.3

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LO BÁSICO PARA IMPLEMENTAR UNA VLANLO BÁSICO PARA IMPLEMENTAR UNA VLAN

Fa0

/1

SW2 SW3SW1

R1

Dominio de ColisiónDominio de Colisión

Un puerto de switch perteneciente a una VLAN se denomina puerto de acceso.

Cada VLAN tiene:Prefijo de RedMáscaraPuerta de enlace

Los dispositivos ubicados en dos VLAN diferentes se comunican a través de un router (Capa 3).

El enlace entre switches se denomina troncal.

Las VLAN reducen el número de dispositivos que pueden participar en una tormenta de broadcast.

Pu

erta

de

enla

ceP

uerta d

e

enlace

Pu

erta

de

en

lac

e

Se debe definir sub-interfaces en el router (interfaces virtuales)

VLAN3

VLAN2

VLAN10

Fa0

/1

SW2 SW3SW1

R1

Dominio de Colisión


Dominiode

Colisión

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METODOS PARA CREAR VLANMETODOS PARA CREAR VLAN

VLAN estáticas.- Cada dispositivo conectadoa un determinado puerto asume inmediatamente la VLAN del puerto.

SW2SW1

Cada puerto se configurapara que pertenezca a una VLAN

1

Por ejemplo:Si se configura para VLAN 3

Esta PC pertenecea la VLAN 3

VLAN dinámicas.- Asigna puertos del switch a unaVLAN basándose en ladirección MAC deldispositivo conectado al puerto.

SW2SW1

Sola la PC con dirección MAC1

será parte de la VLAN 3

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ENLACE TRONCAL - VLAN TRUNKINGENLACE TRONCAL - VLAN TRUNKING

VLAN3

VLAN2

VLAN10

SW2 SW3SW1

VLAN 1 VLAN 2 VLAN 3

Enlace punto a punto que admite varias VLAN.

Enlace troncal-VLAN Trunking-

La interfaz usada como troncal (trunking) llega a ser un miembro de todas las VLAN configuradas.

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OPERACION DEL ENLACE TRONCALOPERACION DEL ENLACE TRONCAL

Existen dos mecanismos para enviar los datos de diferentes VLAN por el enlace troncal.►Filtrado de tramas. Similar al esquema utilizado por los routers

►Etiquetado de tramas: Envío más veloz y fácil de administrar.

Dentro del esquema de Etiquetado de trama (ó tagging)existen dos propuestas :►Inter Switch Link-ISL. Propuesta por CISCO y fue creada antes de los estándares de la IEEE.►IEEE 802.1Q. Estándar adoptado por la industria en VLAN

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IEEE 802.1qIEEE 802.1q

MACDest.

MACOrig.

TipoEthernet

Datos(longitud variable)

FCS

Trama Ethernet II - 64 a 1518 bytes

MACDest.

MACOrig.

IEEE802.1Q

TipoEthernet


FCS

802.1q4 bytes

Nueva Trama - 68 a 1522 bytes

TPID(8100h)

PrioridadCFI(0)

VLAN ID

16 bits 3 bits 1 bit 12 bits

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TPID (Tag Protocol IDentifier).►Identifica la trama IEEE 802.1Q, su valor es 8100H

Prioridad.►Prioriza el dato transportado. Detalles en IEEE 802.1p

CFI (Canonical Format Indicator).►Para un Switch Ethernet este campo está en 0 (canónica)

VLAN ID (VLAN IDentifier).►Identifica la VLAN a la que pertenece la trama

TPID16 bits

Prioridad3 bits

CFI1 bit

VLAN ID12 bit

TCI, Tag Control Information

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VLAN3

VLAN2

VLAN10

SW2 SW3SW1

Interfaz asignada a la VLAN2

MACxMACx MACyMACy


MACDest.

MACOrig.

TipoEthe. Datos CRC

MACy MACx

IDVLAN

2

Inserta ID VLAN=2

MACDest.

MACOrig.

TipoEthe. Datos CRC

MACy MACx

MACDest.

MACOrig.

TipoEthe. Datos CRC

MACy MACx

IDVLAN

2

Trama etiquetadaal SW3

MACDest.

MACOrig.

TipoEthe. Datos CRC

MACy MACx

Trama sin etiqueta

Envío a la Envío a la TroncalTroncal

Pertenece a VLAN 2.Pertenece a VLAN 2.Quita etiqueta y envíaQuita etiqueta y envía

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VLAN3

VLAN2

VLAN10

SW2 SW3SW1


MACxMACx MACzMACz


MACDest.

MACOrig.

TipoEthe. Datos CRC

MACz MACx

IDVLAN

2

Inserta ID VLAN=2

MACDest.

MACOrig.

TipoEthe. Datos CRC

MACz MACx

MACDest.

MACOrig.

TipoEthe. Datos CRC

MACz MACx

IDVLAN

2

Trama etiquetadaal SW3Envío a la Envío a la

TroncalTroncal

Trama pertenece a la VLAN 2, perola interfaz pertenece a la VLAN 1

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CARACTERÍSTICAS DE UNA TRONCAL CARACTERÍSTICAS DE UNA TRONCAL IEEE 802.1qIEEE 802.1q

Un enlace troncal IEEE 802.1q admite tráfico simultáneo: tramas etiquetas y no etiquetadas.►Un enlace troncal 802.1Q se le asigna un PVID predeterminado y todo el tráfico sin etiquetar se transporta en el PVID predeterminado del enlace.

►El paquete con un ID de VLAN igual al PVID predeterminado del puerto de salida se envía sin etiquetar.

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VLAN3

VLAN2

VLAN10

Fa0

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SW2 SW3SW1

R1



Dominiode

Colisión

PC1PC1 PC13PC13

PC1 con PC13PC1 con PC13Como las IP de PC1 y PC13están en diferentes VLAN, se debe de enviar el dato a su puerta de enlace R1

COMUNICACIÓN ENTRE VLAN (1/3)COMUNICACIÓN ENTRE VLAN (1/3)

Paso aPaso a: PC1 no sabe la MAC de su puerta de enlace: R1. Envía solicitud ARP (broadcast a la VLAN 10)

Solicitud ARP (a)

Solicitud ARP (a)

Solicitud ARP (a)

Solicitud ARP (a)

Solicitud ARP (a)

Solicitud ARP (a)

Solicitud ARP (a)

PC1 conoce PC1 conoce MAC de R1MAC de R1

Respuesta ARP (b)

R1 envía su R1 envía su MAC a PC1MAC a PC1

Respuesta ARP (b)

Paso bPaso b: Router R1 responde con ARP, envía su MAC a PC1 (unicast)

Trama:datos (c)

Paso cPaso c: Envía trama con los datos al router R1 (ya conoce la MAC de R1)

Trama:datos (c)

Se debe enviar datosSe debe enviar datosa PC13; no se conocea PC13; no se conocela MAC de PC13!.la MAC de PC13!.

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Trama:datos

VLAN3

VLAN2

VLAN10

Fa0

/1

SW2 SW3SW1

R1



Dominiode

Colisión

PC1 con PC13PC1 con PC13

PC1PC1 PC13PC13


Solicitud ARP (d)

Solicitud ARP (d)

Solicitud ARP (d)

Paso fPaso f: Envía trama con los datos a la PC13 (ya conoce la MAC de 13)

Trama:datos (f)

Paso dPaso d: Envía trama de solicitud ARP a VLAN 3VLAN 3 (broadcast) para conocer MAC de PC13

Solicitud ARP (d)

R1 debe conocerR1 debe conocerla MAC de PC13la MAC de PC13

Respuesta ARP (e)

Paso ePaso e: PC13 responde con ARP, enviando su MAC a R1 (unicast)

PC13 envía PC13 envía su MAC a R1su MAC a R1

Respuesta ARP (e)

R1 recién conoceR1 recién conocela MAC de PC13la MAC de PC13

Trama:datos (f)

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VLAN3

VLAN2

VLAN10

Fa0

/1

SW2 SW3SW1

R1



Dominiode

Colisión

PC1 con PC13PC1 con PC13

PC1PC1 PC13PC13

Analizando solo la trama que lleva datos


Trama:datos

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RANGOS DE LA VLANRANGOS DE LA VLAN

VLAN de rango normal►El ID VLAN está entre 1 y 1005.►El ID VLAN está entre 1002 y 1005 se reservan las VLAN Token Ring y FDDI.►Las VLAN 1, 1002, 1003, 1004 y 1005 se crean automáticamente y no se pueden eliminar.►Las configuraciones se almacenan en el archivo vlan.datvlan.dat.►VTP utiliza este rango para administrar la creación de VLAN entre switches.

VLAN de rango extendido►El ID VLAN está entre 1006 y 4094.►VTP no aprende este rango de VLAN.►Posibilita a los proveedores extender sus infraestructuras.

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TIPOS DE VLANTIPOS DE VLAN

VLAN predeterminada (o VLAN 1 para switch CISCO)►Todos los puertos forman al inicio parte de la VLAN predeterminada►No se puede denominar ni eliminar.►Soporta tráfico de control de la capa 2 (CDP) y spanning tree.

VLAN nativa (se debe configurar en el enlace troncal)►Se asigna una VLAN nativa a un puerto troncal IEEE 802.1q.►Una troncal IEEE 802.1q acepta tráfico etiquetado y no etiquetado.►Una troncal IEEE 802.1q coloca el tráfico no etiquetado a la VLAN nativa►Una VLAN nativa puede tener cualquier ID, se acostumbra ID 99ID 99

VLAN de datos o de usuarios (se debe configurar)►Es una VLAN configurada para enviar solo tráfico de datos generados por los usuarios.

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VLAN administración►Es cualquier VLAN que se configura para administrar al switch.►Podría ser la VLAN 1 o la VLAN nativa.►Se asigna una dirección IP y una máscara de subred a la VLAN de administración.►Se puede manejar un switch mediante HTTP, Telnet, SSH o SNMP.►No se aconseja que la VLAN 1 sea la administrativa.

VLAN de voz►Se necesita una VLAN propia de voz porque la voz necesita QoS.►Se debe separa el tráfico para una mejor eficiencia en la comunicación de voz.►Requiere priorizar los paquetes VoIP.►Retardos menor a 150 ms.

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Información del CCNA 3(3.1.2)

VLAN de Voz 150VLAN de Voz 150

VLAN 20VLAN 20


SW1

SW2

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MACDest.

MACOrig.

TipoEthernet


FCS

Trama Ethernet II - 64 a 1518 bytes

PROTOCOLO ISL: Inter-Switch LinkPROTOCOLO ISL: Inter-Switch Link

Protocolo de encapsulación de propiedad de CISCO y soportado por switches y routers.

Soporta hasta 1000 VLAN.

CabeceraISL

(26 bytes)

MACDest.

MACOrig.

TipoEthernet


FCS

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VIRTUAL TRUNK PROTOCOL - VTPVIRTUAL TRUNK PROTOCOL - VTP

Trunking

VLAN 1

VLAN 2

Base dedatos

Base dedatos

Como compartiry actualizar estasbases de datos

Virtual TrunkProtocol

VTP

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VIRTUAL LOCAL AREANETWORK - VLANRESUMIENDORESUMIENDO

En una VLAN estática se asigna los puertos del Switch a una VLAN manualmente.

Las publicaciones del protocolo CDP y VTP sonrealizadas en la VLAN 1.

En los dos extremos de un enlace troncal se configuraIEEE 802.1Q ó ISL.

La VLAN 1 es la de administración y corresponde a laVLAN predeterminada.

En una VLAN dinámica se basa en las direcciones MAC, IP o tipo de protocolos.

VLAN nativa (99)

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CONFIGURACIÓN DE LA VLAN EN EQUIPOS

CISCO

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IMPLEMENTAR UNA VLANIMPLEMENTAR UNA VLAN

F0/

1

PC7 PC8 PC9 PC10SWITCHCUZCO

F0/

4F

0/7

F0/

9F

0/12

F0/

2

PC1 PC2 PC3 PC4SWITCHLIMA

F0/

3F

0/10

F0/

11F

0/12

VLAN 2 FISICA210.1.1.0/28

GW= 210.1.1.1

VLAN 3 QUIMICA210.1.1.16/28

GW= 210.1.1.17

PC5

PC6

VLAN 1210.1.1.128/25

Gw= 210.1.1.129IP=210.1.1.130

LAN 210.1.1.0/24

F0/0

F0/20

F0/21

F0/24

WAN

LAN 207.7.7.0/24

200.1.1.0/30

.10 .11 .18 .19 .130

.12 .13 .20 .21 .132

.1

.2

S0

/0

S0

/1

F0/0

F0

/0.1

V

LA

N 1

F0

/0.2

V

LA

N 2

F0

/0.3

V

LA

N 3

Sub-interfaces

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ANALISIS DE LAS VLANs DEFINIDOSANALISIS DE LAS VLANs DEFINIDOS

Comando show vlan muestra las VLAN.

03 VLAN creadas

VLAN pordefecto

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UBICACIÓN DE LOS ARCHIVOS DEUBICACIÓN DE LOS ARCHIVOS DECONFIGURACIONCONFIGURACION

Comando show flash, permite ver el directorio flash.

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ELIMINACION DE TODAS LAS VLANELIMINACION DE TODAS LAS VLANDEFINIDAS PREVIAMENTEDEFINIDAS PREVIAMENTE

Se debe borrar el archivo vlan.dat del directorio flash.

Se debe borrar el archivo de respaldo startup-config

Reiniciar el switch con reload

Switch#delete flash:vlan.dat

Switch#erase startup-config

Switch#reload

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VERIFICACIÓN DE SWITCH SIN VLANVERIFICACIÓN DE SWITCH SIN VLAN

No hayvlan.dat

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SWITCH INICIALIZADOSWITCH INICIALIZADO

Comando show vlan brief, muestra interfaces

Todaslas

interfacesen la

vlan 1

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Creando las VLAN:

CREACION DE LAS VLANCREACION DE LAS VLAN

Switch>Switch#Switch(config)#Lima(config)#Lima#Lima(vlan)#Lima(vlan)#

enableconfigure terminal

hostname Limaexit

vlan databasevlan 2 name Fisicavlan 3 name Quimica

Observando las VLANcreadas en el switch Lima:

Lima#show vlan brief

Similar configuraciónen el switch

Cuzco ousar VTP

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CONFIGURACION USANDO VTPCONFIGURACION USANDO VTP

Fa0/24 Fa0/21 Lima Cuzco

Lima#vlan databaseLima(vlan)#vtp serverLima(vlan)#vtp domain americaLima(vlan)#exit

Cuzco#vlan databaseCuzco(vlan)#vtp clientCuzco(vlan)#vtp domain americaCuzco(vlan)#exit

Las VLAN (2 y 3) definidos en elSwitch Lima deben de migrar alSwitch Cuzco debido al protocolo VTP...Luego asignar a cada VLAN (2 y 3) lospuertos respectivos.

Lima#vlan databaseLima(vlan)#vlan 2 name FisicaLima(vlan)#vlan 3 name QuimicaLima(vlan)#exit

Luego asignar a cada VLAN los puertosrespectivos.

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A la VLAN 2 asignar las interfaces Fa0/11 y Fa0/12

ASIGNACION DE LAS INTERFACESASIGNACION DE LAS INTERFACESA CADA VLANA CADA VLAN

Lima(config)# interface fastethernet 0/11Lima(config-if)# switchport mode accessLima(config-if)# switchport access vlan 2Lima(config-if)# exitLima(config)# interface fastethernet 0/12Lima(config-if)# switchport mode accessLima(config-if)# switchport access vlan 2Lima(config-if)# exit

Switch Lima,complementar

la asignación deinterfaces en

la VLAN3

Similar configuración enel switch Cuzco

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CONFIGURACION DE LA VLAN 1CONFIGURACION DE LA VLAN 1

Configuración de la VLAN 1Lima(config)#interface vlan 1Lima(config-if)#ip address 210.1.1.130 255.255.255.128Lima(config-if)#no shutdownLima(config-if)#exitLima(config-if)#ip default-gateway 210.1.1.129

Habilitando el servidor web en el switch Lima.Lima(config)#ip http serverLima(config)#ip http port 80

Acceso al servidor web del switch Lima:►Desde la PC5 ingresar en el buscador web: http://201.1.1.130

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CONFIGURACION DE ENLACE TRONCAL: CONFIGURACION DE ENLACE TRONCAL: 802.1Q802.1Q

Fa0/24 Fa0/21 Lima Cuzco

Lima(config)#interface fastethernet 0/24Lima(config-if)#switchport mode trunkLima(config)#end

Cuzco(config)#interface fastethernet 0/21Cuzco(config-if)#switchport mode trunkCuzco(config)#end

Para verifica enlace troncal emplear:show interface fastethernet 0/1 switchport

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CuzcoFa0/0

ENRUTAMIENTO ENTRE VLAN: SUBINTERFAZENRUTAMIENTO ENTRE VLAN: SUBINTERFAZ

Asignar una interfaz física para cada VLAN.

Cuzco

VLAN 1VLAN 2VLAN 3

Fa0/0 210.1.1.129

Fa0/1 210.1.1.1

Fa0/2 210.1.1.17

VLAN 1

VLAN 2

VLAN 3

►Una nueva VLAN implica usar otra interfaz!!!!

Asignar una interfaz física para todas las VLAN, pero se definir sub-interfaces.

Fa0/0.1

Fa0/0.3

Fa0/0.2

►Es lo que se acostumbra realizar.

Son las puerta de enlace de cada VLAN

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CONFIGURACION DE SUBINTERFACESCONFIGURACION DE SUBINTERFACES

CuzcoFa0/0

VLAN 1

VLAN 2

VLAN 3

Fa0/0.1

Fa0/0.3

Fa0/0.2

Fa0/0.1 IP=210.1.1.129/25Fa0/0.2 IP=210.1.1.1/28Fa0/0.3 IP=210.1.1.17/28

Router(config)# interface fastethernet 0/0.1Router(config-subif)# description VLAN 1 AdministracionRouter(config-subif)# encapsulation dot1q 1Router(config-subif)# ip address 210.1.1.129 255.255.255.128

Router(config)# interface fastethernet 0/0.2Router(config-subif)# description VLAN 2 FisicaRouter(config-subif)# encapsulation dot1q 2Router(config-subif)# ip address 210.1.1.1 255.255.255.240

Sigue con fa0/0.3

Router(config)# interface fastethernet 0/0Router(config-if)# no shutdown

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DEFINIENDO TRONCAL IEEE 802.1qDEFINIENDO TRONCAL IEEE 802.1qEN SWITCHEN SWITCH

Cuzco#configure terminalCuzco(config)#interface fastethernet 0/20Cuzco(config-if)#switchport mode trunk

CuzcoFa0/0 Fa0/20

Trunk IEEE 802.1q

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TABLAS MAC DEL SWITCHTABLAS MAC DEL SWITCH

show mac-addres-table

Clear mac-address-table dynamic vlan 1

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om


Pro

pied

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tele

ctua

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Dan

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ESCENARIO DE IMPLEMENTACIÓNESCENARIO DE IMPLEMENTACIÓN

VLAN3

VLAN2

VLAN10

Fa0

/1

SW2 SW3SW1

R1



Dominiode

Colisión

Fa0

/2

Fa0

/1

Fa0

/2F

a0/3

Fa0

/6F

a0/9

Fa0/10 Fa0/8

Fa0

/1F

a0/3

Fa0

/4F

a0/5

Fa0

/6

Fa0

/7F

a0/8

Fa0

/9F

a0/1

2F

a0/1

3

Fa0/11 Fa0/2

VLAN 2 (ELECTRÓNICA) : 200.1.2.0/26 Puerta de Enlace: 200.1.2.1VLAN 3 (MECATRÓNICA) : 200.1.2.64/26 Puerta de Enlace: 200.1.2.65VLAN 10 (ECONOMÍA) : 200.1.2.128/26 Puerta de Enlace: 200.1.2.129

VLAN 99 (VLAN nativa) : 200.1.2.192/27 Puerta de Enlace: 200.1.2.193 (VLAN de Administración)

VLAN 1 (VLAN defecto) : 200.1.2.224/27 Puerta de Enlace: 200.1.2.225

Fa0/1.10 Fa0/1.3

Fa0/1.2

Los servidores deben conectarse a la VLAN nativaVLAN nativa

Fa0/13

IP:200.1.2.200VLAN 99

Fa0/1.9

VLAN de Administración es VLAN 1 por defecto (no es recomendable)Se asigna una dirección IP ymáscara. Se puede administrarmediante http, telnet, ssh o snmp.Puede ser la VLAN 99 (nativa).

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VLAN3

VLAN2

VLAN1

LABORATORIOLABORATORIO

SW2SW1

R1 LAN UTPLAN UTP: 10.10.0.0/22: 10.10.0.0/22VLAN 1: 10.10.1.0/24VLAN 1: 10.10.1.0/24VLAN 2: 10.10.2.0/24VLAN 2: 10.10.2.0/24VLAN 3: 10.10.3.0/24VLAN 3: 10.10.3.0/24

Ra

Rb

Rd

Rc

R2

LAN LIMALAN LIMA: 10.10.3.0/24: 10.10.3.0/24

Prefijo WAN: 20.2.2.0/30Prefijo WAN: 20.2.2.0/30Enrutamiento estáticoEnrutamiento estático

LAN UTP:LAN UTP:Habilitar el NAT por puertoHabilitar el NAT por puertoVLAN 1 a 201.1.1.1VLAN 1 a 201.1.1.1VLAN 2 a 201.1.1.2VLAN 2 a 201.1.1.2VLAN 3 a 201.1.1.3VLAN 3 a 201.1.1.3

LAN LIMA:LAN LIMA:Habilitar el NAT por puertoHabilitar el NAT por puerto para el rango 10.10.3.2 hastapara el rango 10.10.3.2 hasta el 10.10.3.63, con la IP el 10.10.3.63, con la IP pública 202.2.2.1pública 202.2.2.1Habilitar el NAT dinámico Habilitar el NAT dinámico para el rango 10.10.3.64 para el rango 10.10.3.64 hasta 10.10.3.254 con el hasta 10.10.3.254 con el rango público 202.2.2.2 rango público 202.2.2.2 a 202.2.2.15a 202.2.2.15

Asuma criteriospara su diseño

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VIRTUAL LOCAL AREANETWORK - VLANBIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA

Guía del segundo año, CCNA 3 y 4Capítulo 9: LAN Virtuales, Pag 281

Guía del segundo año, CCNA 3 y 4Capítulo 10: Protocolo de Trunking VLAN, Pag 309

Configuring VLANs, por CISCO.http://www.cisco.com/en/US/products/hw/switches/ps628/products_configuration_guide_chapter09186a00800d84be.html

MUCHAS GRACIASMUCHAS GRACIAS

profesor daniel díaz ataucuri ddiaz1610@gmail danieldiaza

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