Este documento describe las redes virtuales (VLAN) como una solución para mejorar el rendimiento de las redes al segmentar el tráfico lógicamente en lugar de físicamente. Explica los diferentes tipos de VLAN basados en puertos, direcciones MAC, capa 3 y multicast, así como los beneficios de reducir costos de gestión y aumentar el ancho de banda disponible. También discute algunas limitaciones como la falta de un estándar y limitaciones en el envío de tráfico.

2. INTEGRANTE: Juan Carlos Vargas Subelte CURSO: AÑO: 2010

3. REDES VIRTUALES INTRODUCCIÓN Los computadores de escritorio actuales, en una red, son cada día más poderosos y corren complejos programas cliente/servidor, o aplicaciones multimedia que generan una gran demanda por ancho de banda. Esta demanda se traduce en que muchas redes comienzan a saturarse. Antiguamente este problema fue resuelto utilizando ‘Bridges’ (puentes) y ‘Routers’ (enrutadores), que aislaban un grupo de trabajo del resto de la red, logrando así que las estaciones del grupo tuvieran el máximo acceso posible al medio físico de transmisión. De esta manera el desempeño de red-corporativa no era afectado mayormente por los tráficos generado en el inferior de los grupos de trabajo.

4. OBJETIVOS Dar una visión general de la tecnología de las VLANs. Comprender las bases de la tecnología de Switcheo, punto clave de las VLANs. Mostrar las diferentes formas de implementar esta tecnología sobre las infraestructuras existentes. Comparar la tecnología tradicional de redes de área local, con las VLANs.

5. CARACTERÍSTICAS Los grupos de trabajo en una red han sido creados hasta ahora por la asociación física de los usuarios en un mismo segmento de la red, o en un mismo concentrador o hub . Como consecuencia directa de la forma tradicional de crear grupos de trabajo, estos grupos comparten el ancho de banda disponible y los dominios de broadcast, así como la dificultad de gestión cuando se producen cambios en los miembros del grupo. Mas aun, la limitación geográfica que supone que los miembros de un grupo determinado deben de estar situados adyacentemente, por su conexión al mismo concentrador o segmento de la red.

6. TIPOS DE VLANS EXISTENTES Existen varias formas de definir una VLAN, las cuales se pueden dividir en 4 tipos generales como son:

7. Basadas en Agrupaciones de Puertos En este caso se definen grupos de trabajo desacuerdo a agrupaciones de los puertos existentes en los Switches, es decir, puertos 1, 2, 3 pertenecen a la VLAN A y 4, 5 a la VLAN B. Esto inicialmente se implemento en un solo Switche, luego la segunda generación se oriento a realizarlo en múltiples Switches, tal y como se presenta en seguida:

9. Esta es la manera mas común de definir los grupos de trabajo en una VLAN, su facilidad depende de la "inteligencia" de cada Switiche. A pesar de esto, se crea una pequeña dificultad al intentar mover un equipo de un puerto a otro, ya que hay que tener en cuenta a que VLAN pertenece antes de hacer el cambio, es decir, fácilmente se puede cambiar de una VLAN a otra solo con el hecho de mover a un usuario de un puerto a otro. Además, para implementar VLANs sobre múltiples Switches, se necesitan protocolos de señalización entre ellos, lo cual se convierte en un aumento de la utilización del ancho de banda.

11. Como su mismo nombre lo indica, se basan en la dirección Hardware presente en cada tarjeta de red de cada equipo, esto es, a nivel de la capa 2 del modelo OSI, específicamente en la subcapa MAC. Es decir, aprovechando que los Switches operan con tablas de direcciones MAC, estas mismas tablas se pueden agrupar de tal manera que se puedan conformar grupos de trabajo y así crear una VLAN. Esto permite que cualquier cambio de locación del equipo, no involucre un cambio de su configuración ni en la configuración de la red, de tal manera que se conserva su pertenencia a la misma VLAN. Inicialmente uno de los principales inconvenientes era que la configuración inicial debía hacerse, e n su totalidad, desde el principio; luego, los proveedores migraron a utilizar diferentes herramientas que les permitían un fácil seguimiento de los posibles usuarios que se puedan agregar o quitar. Otro inconveniente se presenta cuando, por algún motivo falla la tarjeta de red del equipo, lo cual implica un cambio de la misma, es decir un cambio de la dirección MAC; esto hace que regularmente se actualizan las direcciones pertenecientes a determinada LAN, aunque este inconveniente es poco común. Basadas En Direcciones Mac

12. En este caso, existen 2 posibilidades, primera basadas en direcciones IP, y segunda basadas en tipos de protocolos de la capa 3. De esta manera, desde el punto de vista del Switche, este inspecciona los números IP de las tramas que le llegan o simplemente sirve de puente entre las VLANs definidas para diferentes protocolos. No se lleva a cabo ningún tipo de ruteo o algo similar. Debido a esto, algunos proveedores incorporan cierta inteligencia a sus Switches adaptándolos con ciertas capacidades a nivel de la capa 3. Esto es, habilitándolos para tener funciones asociadas con el ruteo de paquetes. Existen ventajas al respecto, primero permite la convivencia en el mismo medio físico de varios protocolos a nivel de la capa 3; segundo, permite realizar movimientos de estaciones de trabajo sin reconfigurarlas; tercero, elimina la necesidad de la señalización entre Switches, ahorrando ancho de banda. Una de las principales desventajas de este tipo de implementación de una VLAN, es que en este caso el Switche es mas lento que en los casos anteriores al tener facultades para operar sobre la capa 3 del modelo OSI. También, existen problemas cuando se trabaja con protocolos no-ruteables tales como NetBIOS, es decir, sus tramas no se pueden diferenciar de otros protocolos y por ende no pueden ser definidas como una VLAN. Basadas En La Capa 3 Del Modelo Osi

13. En este caso lo que se tiene es un conjunto de direcciones IP, al cual le llegan paquetes vía Multicast, estos paquetes son enviados a direcciones proxy para que apartir de aquí se definan las direcciones IP que está ;n autorizadas a recibir el paquete, esto se hace dinámicamente. Cada estación de trabajo, obtiene la oportunidad de escoger un tipo particular de grupo con direcciones IP Multicast, respondiendo afirmativamente a la notificación tipo Broadcast. Esto se presta para que las VLAN trasciendan a conexiones a nivel de WANs. Basadas en Grupos de Multicast

14. BENEFICIOS Para comprender bien los beneficios qué tienen las redes virtuales (VLANs) se debe tener claro cómo funciona una red basada en enrutadores. Los Enrutadores utilizan la capa tres del modelo OSI para mover tráfico en la red local LAN. Cada capa contiene campos los cuales identifica el dominio broadcast en el cual el destino puede ser encontrado. Estas direcciones están asignadas por un administrador de red, y son generalmente registradas dentro de los archivos de configuración de las estaciones de red. En una red basada en concentradores y enredadores la dirección de red identifica un segmento de la misma. Ahora teniendo claro esto cuando se cambia a una red virtual se obtienen los siguientes beneficios :

15. Las redes virtuales hacen qué se reduzca el costo de manejo de usuarios qué se mueven y cambian, éste beneficio se obtiene principalmente en las VLANs qué han sido implementadas en el nivel 3 con direcciones IP, debido a qué aunque la estación cambie de sitio conserva su dirección IP ; cosa qué no sucede en las redes LAN pues si el dispositivo o estación de red es movido de un concentrador a otro, la dirección de red ya no será válida y el administrador de la red deberá corregir los archivos de configuración. Con las redes virtuales se pueden establecer Grupos de Trabajo Virtuales, esto es, miembros de un mismo departamento qué están conectados en la misma LAN, es decir, físicamente contiguos pueden estar en diferentes VLANs. Así, si se cambia la estación de sitio pero en el mismo departamento no se tiene qué reconfigurar la maquina ; si el equipo cambia de VLAN solo hay qué cambiar su número de red virtual y no su lugar físico.

16. Uno de los beneficios principales es la reducción de enrutadores, cuando se tiene una LAN los dominios de broadcast, son determinados por los enrutadores, en cambio, en una VLAN un switche sabe cuales puertos pertenecen al dominio broadcast y por lo tanto solamente envía información a esos puertos, sin necesidad de un enrutador . del ancho de banda, las redes virtuales puede restringir los broadcast a lo dominios lógicos donde ha sido generados. Además añadir usuarios a un dominio determinado o grupo de trabajo no reduce el ancho de banda disponible para el mismo, ni para otros.

17. DEVENTAJAS Hay unas limitaciones a usar VLANs, algunos del ser más notable:

18. La limitación primordial de estas e s la falta de un Standard, aunque, ya se esta trabajando en el las soluciones implementadas actualmente las realiza cada fabricante por tal motivo para mudarse ha esta solución se debe decidir un solo fabricante para todos los equipos. Limitaciones de la transmisión, para manejar tráfico de la transmisión en un ATM VLAN es necesario tener un servidor especial que es parte de la infraestructura del ATM. Este servidor tiene limitaciones en el número de transmisiones que reenvía. Unos protocolos de la red que correrán dentro de VLANs individual, tal como IPX y AppleTalk, usan del tráfico extensivo de la transmisión. Éste tiene el potencial de umbrales inpactados en los interruptores o servidores de la transmisión , se requiere consideración especial, cuando se determine una VLAN hay que tener en cuenta tamaño y configuración.

19. CONCLUSIONES En ambientes empresariales amplios, donde se requiere una segmentación de la red manteniendo un buen uso del ancho de banda por usuario, las implementaciones con VLANs proveen una buena solución, para que de esta manera se pueda contener el tráfico de Broadcast. es más que una buena combinación de Hubs, Switches y Routers; es una solución que provee una potente segmentación y una eficiente administración de la red, de carácter centralizado. Ademas mejoran el desempeño de las tecnologías tradicionales porque no requieren sobrecostos en actualizaciones del cableado o tiempo de reconfiguración.