Puertos e interfaces en un switch multilayer

Cuando abordamos el estudio de los switches, y particularmente los llamados switches multilayer, es conveniente organizar claramente los conceptos para tener una comprensión adecuada de las diferentes operaciones que se realizan en el dispositivo.

Es por esto que consideré conveniente dedicar atención a las diferentes interfaces y puertos que presentan estos dispositivos.

En primer lugar debemos tener presente que cada puerto tiene su correspondiente interfaz. Estas interfaces pueden ser interfaces capa 2 o interfaces capa 3 según participen de procesos de reenvíos de tramas (capa 2) o de paquetes (capa 3).

Interfaces capa 2

Se trata de interfaces que participan del reenvío de tramas a partir de la dirección MAC de destino de cada trama y tomando en consideración la tabla de direcciones MAC del switch.

Estas interfaces, por ser capa 2, no admiten la configuración de direccionamiento capa 3.

Hay diferentes interfaces capa 2:

• Puertos de acceso.
  Se trata de puertos asociados a una VLAN que está definida como VLAN del puerto.
  Los puertos de acceso pueden participar de una única VLAN y ocasionalmente (cuando el diseño lo requiere) de una VLAN auxiliar o VLAN de voz.
  Su encapsulación es Ethernet.
  Un ejemplo de configuración:
  
  Switch(config)#interface GigabitEthernet 1/0/1
  Switch(config-if)#switchport mode access
  Switch(config-if)#switchport nonegotiate
  Switch(config-if)#swtichport access vlan 10
  
  
• Puertos troncales.
  Son puertos en capacidad de transportar tráfico de múltiples VLANs manteniendo su pertenencia a cada VLAN.
  Para mantener identificada esa pertenencia a cada VLAN de cada trama se utiliza un protocolo de etiquetado de tramas: IEEE 802.1Q.
  Todo puerto troncal que implementa 802.1Q incluye una VLAN que no es etiquetada y que recibe el nombre de VLAN nativa. En el caso de los switches Catalyst la VLAN nativa por defecto es la VLAN 1; esto puede cambiarse por configuración.
  Estos puertos, por defecto, transportan todas las VLANs definidas en el switch y es posible por configuración limitar cuáles son las VLANs transportadas.
  Un ejemplo de configuración:
  
  Switch(config)#interface GigabitEthernet 1/0/10
  Switch(config-if)#switchport mode trunk
  Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot.1q
  Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan 10, 20
  Switch(config-if)#swtichport trunk native vlan 999

Una VLAN no es una interfaz.

Una VLAN es una red lógica o virtual cuyo tráfico circula de modo independiente (a nivel de capa 2) del de otras VLANs que operan sobre la misma red física.

Las VLANs no tienen necesariamente asociada una interfaz VLAN.

Interfaces capa 3

Son interfaces que participan del reenvío de paquetes IP a partir de la dirección IP de destino de cada paquete y tomando en cuenta las rutas que se encuentran definidas en la tabla de enrutamiento IP.

Estas interfaces por ser capa 3 requieren la configuración de direccionamiento IP, sea IPv4 y/o IPv6.
No admiten la configuración de VLANs de acceso o troncales ya que se trata de interfaces de capa 3, y estos features son features de capa 2.

En los switches multilayer a 2 tipos de interfaces capa 3:

• Interfaces VLAN.
  Se trata de interfaces lógicas que operan como gateway del segmento IP que se identifica que con una VLAN determinada.
  El ID de la interfaz VLAN corresponde al mismo ID de la VLAN.
  Requieren la configuración de una dirección IP que operará como default gateway de las terminales conectadas a los puertos de la misma VLAN.
  Estas interfaces, por ser interfaces lógicas, no requieren que se las habilite administrativamente ya que se encuentran habilitadas por defecto.
  Un ejemplo de configuración:
  
  Switch(config)#ip routing
  Switch(config)#interface vlan 10
  Switch(config-if)#ip address 10.10.10.1 255.255.255.0
  
  
• Interfaces o puertos ruteados.
  Se trata de puertos cuya interfaz se habilita para operar como interfaz de capa 3. Los puertos de los switches Catalyst (independientemente de que sean switches multilayer) tienen asociadas interfaces de capa 2 por defecto, por est
  Estos puertos no pueden ser parte de troncales, participar de VLANs o integrar un link aggregation de capa 2.
  No admiten la configuración de subinterfaces.
  Un ejemplo de configuración:
  
  Switch(config)#ip routing
  Switch(config)#interface GigabitEthernet 1/0/20
  Switch(config-if)#no switchport
  Switch(config-if)#ip address 10.10.10.1 255.255.255.0
  
  

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