REDES LOCALES VIRTUALES
Una
VLAN (Red de área local virtual o LAN
virtual) es una red de área local
que agrupa un conjunto de equipos de manera lógica y no física. Gracias a
las redes virtuales (VLAN) es posible liberarse de las limitaciones de la
arquitectura física (limitaciones geográficas, limitaciones de dirección, etc.)
ya que se define una segmentación lógica basada en el agrupamiento de equipos
según determinados criterios (direcciones MAC, números
de puertos, protocolo,
etc.).
Una red de
área local (LAN) está definida como una red de computadoras dentro de un área
geográficamente acotada como puede ser una empresa o una corporación. Esto trae
problemas como el de no poder tener una confidencialidad entre usuarios de la LAN , por ejemplo entre los
directivos de la misma, o también el no aprovechamiento
del ancho de banda al estar todas las estaciones de trabajo en un mismo dominio
de colisión. La solución a estos problemas era la división de la LAN en segmentos físicos más
pequeños que fueran independientes entre si, dando como desventaja la
imposibilidad de comunicación entre estos segmentos para algunos de los
usuarios de la misma.
La necesidad de confidencialidad así como el
mejor aprovechamiento del ancho de banda disponible dentro de una corporación ha
llevado a la creación y crecimiento de las VLAN’s. Una red de área local
virtual (VLAN) es, básicamente, una subred conformada por un conjunto de dispositivos de red
interconectados (hubs, bridges, switches o estaciones de trabajo) por software,
que pueden estar en el mismo medio físico o bien pueden estar ubicados en
distintos sectores de la corporación, y es considerada
como un Dominio de Broadcast.
La
tecnología de las VLAN’s se basa en el empleo de Switches en lugar de Hubs, de
tal manera que esto permite un control mas inteligente del tráfico de la red ya
que un Switch trabaja a nivel de la capa 2 del modelo OSI y es capaz de aislar
el tráfico para que la eficiencia de la red entera se incremente. Por otro
lado, al distribuir a los usuarios de un mismo grupo lógico a través de
diferentes segmentos, se logra el incremento del ancho de banda en dicho grupo
de usuarios.
Con los switches se crean pequeños dominios, llamados segmentos (conectando un pequeño hub de grupo de trabajo a un puerto del switch) o bien se aplica microsegmentación (la cual se realiza conectando cada estación de trabajo y cada servidor directamente a puertos del switch teniendo entonces una conexión dedicada dentro de la red, con lo que se consigue aumentar considerablemente el ancho de banda a disposición de cada usuario).
Seguridad. La seguridad aumenta ya que la información se encapsula en un nivel adicional y posiblemente se analiza.
Segmentación. Al segmentar se produce una disminución en la transmisión de tráfico en la red.
Flexibilidad. Mayor flexibilidad en la administración y en los cambios de la red, ya que la arquitectura puede cambiarse usando los parámetros de los conmutadores.
En las imágenes anteriores podemos ver dos topologías que dan como resultado una misma red a nivel lógico:
La primera de ellas no utiliza VLAN's, con lo cual necesita de diferentes switches para garantizar una correcta separación entre las subredes. La segunda utiliza un sólo switch pero con un esquema de VLAN's.
Tipos de
VLAN
Se
han definido diversos tipos de VLAN, según criterios de conmutación y del nivel
en el que se lleven a cabo:
- VLAN de nivel 1 (también denominada VLAN basada en puerto o de puerto central) define una red virtual según los puertos de conexión del conmutador. Todos los nodos de una VLAN se conectan a un puerto específico del Switch y todos los puertos del Switch están ya preasignados a las estaciones de trabajo, por eso se le denomina también VLAN estática. Se configura indicando en una tabla los puertos que pertenecen a cada VLAN.
Por
ejemplo, según la imagen anterior, para un Switch con 9 puertos de los cuales el 1,5 y 7 pertenecen a la VLAN 1; el 2, 3 y 8 a la VLAN 2 y los puertos 4, 6 y 9 a la VLAN 3 tendríamos la siguiente
tabla:
PuertoVLAN112232435163718293
Por supuesto, podemos tener las mismas VLAN's formándolas con equipos de distintas LAN's:
- Facilidad de movimientos y cambios.
- Microsegmentación y reducción del dominio de Broadcast.
- Multiprotocolo: La
definición de
Desventajas:
- Administración: Un movimiento en las estaciones de trabajo hace necesaria la reconfiguración del puerto del switch al que está conectado el usuario. Esto se puede resolver combinando con mecanismos de VLAN's Dinámicas.
- VLAN de
nivel 2
(también denominada VLAN basada en la
dirección MAC) define una red virtual según las direcciones MAC de las
estaciones. Este tipo de VLAN es más flexible que la anterior ya que la red es
independiente de la ubicación de la estación. Los miembros de
Por
ejemplo:
Ventajas:
- Facilidad de movimientos: En caso de que una terminal de trabajo cambie de lugar no es necesario la reconfiguración del switch.
- Multiprotocolo.
- Se pueden tener miembros en múltiples VLAN’s.
Desventajas:
- Problemas de rendimiento y control de Broadcast: El tráfico de paquetes de tipo Multicast y Broadcast se propagan por todas las VLANs.
- Complejidad en la administración: En un principio todos los usuarios se deben configurar de forma manual con las direcciones MAC de cada una de las estaciones de trabajo. También se pueden emplear soluciones de DVLAN.
- VLAN de nivel 3 puede ser de diferentes tipos:
- VLAN basada en la dirección de red (encabezado
de la capa 3 del modelo OSI), que conecta subredes
según la dirección IP de origen de los
datagramas. Este tipo de solución brinda gran flexibilidad, en la medida en que
la configuración de los conmutadores cambia automáticamente cuando se mueve una
estación. En contrapartida, puede haber una ligera disminución del rendimiento,
ya que la información contenida en los paquetes debe analizarse detenidamente.
VLANIP1IP12IP23IP34IP4
El router no
actúa como tal, sino que sólo hace un mapeo de las direcciones IP que están
autorizadas a entrar en la red VLAN. No realiza otros procesos con la dirección
IP.
- Facilidad en los cambios de estaciones de trabajo: Como cada estación de trabajo tiene asignada una dirección IP en forma estática no es necesario reconfigurar el switch.
- El tamaño de los paquetes enviados es mayor que en el caso de utilizar direcciones MAC.
- Perdida de tiempo en la lectura de las tablas.
- Complejidad en la administración: En un principio todos los usuarios se deben configurar de forma manual con las direcciones IP de cada una de las estaciones de trabajo.
- VLAN basada en protocolo, que permite crear una red virtual por tipo de protocolo (por ejemplo, TCP/IP, IPX, AppleTalk, etc.). Por lo tanto, se pueden agrupar todos los equipos que utilizan el mismo protocolo en la misma red.
ProtocoloVLANIP1IPX2IPX2IPX2IP1
Asigna a un protocolo una VLAN. El switch se encarga de derivar la trama a la VLAN correspondiente dependiendo del protocolo del cual venga.
- Segmentación por protocolo.
- Asignación dinámica.
- Problemas de rendimiento y control de Broadcast: Por las búsquedas en tablas de pertenencia se pierde rendimiento en la VLAN.
- No soporta protocolos de nivel 2 ni dinámicos.
Las
VLAN´s de nivel 2 y nivel 3, también
llamadas VLAN´s dinámicas (DVLAN´s) utilizan switches
cuyos puertos determinan automáticamente a que VLAN pertenece cada puesto de
trabajo: Cuando un puesto de trabajo pide autorización para conectarse a la VLAN el switch chequea la
dirección MAC, o IP o protocolo, ingresada previamente por el administrador en
la base de datos de la misma y automáticamente se configura el puerto al cual
corresponde por la configuración de la VLAN. El mayor beneficio de las DVLAN´s es el
menor trabajo de administración dentro del armario de comunicaciones (cuando se
cambian de lugar o se agregan las estaciones de trabajo) y, también, la notificación
centralizada cuando un usuario desconocido pretende ingresar en la red.
