Troncales 802.1Q

1. Introducción al Trunking 802.1Q

Ya sabe cómo configurar VLAN y asignar puertos.
Pero, ¿qué ocurre cuando la misma VLAN debe abarcar varios conmutadores?

Topología de red que demuestra el trunking 802.1Q entre dos conmutadores, SW1 y SW2, que conectan dispositivos VLAN 10 y VLAN 20.

En el diagrama anterior, PC1 (VLAN 10) y PC3 (también VLAN 10) se encuentran en switches diferentes.
Para que se comuniquen necesitamos dos cosas:

  1. Un enlace físico entre los conmutadores.
  2. Trunking 802.1Q en ese enlace.
Diagrama de red que muestra dos conmutadores (SW1 y SW2) conectados por un enlace troncal central, extendiendo la VLAN 10 (PC1, PC3) y la VLAN 20 (PC2, PC4) a través de la red.

Veamos un ejemplo. PC1 quiere enviar tráfico a PC3.

El conmutador 1 (SW1) recibe la trama en la interfaz G0/1, que es un puerto de acceso en la VLAN 10. SW1 ahora necesita reenviar la trama al conmutador 2 (SW2) a través del troncal. SW1 ahora necesita reenviar la trama al Switch 2 (SW2) sobre el troncal.

Diagrama de red que ilustra el tráfico VLAN 10 (tramas ETH con etiqueta “10”) que atraviesa un enlace troncal entre dos conmutadores (SW1 y SW2), ampliando la conectividad VLAN 10 y VLAN 20 para los PC conectados.

SW2 recibe la trama y finalmente la entrega a PC3.

Vale, suena bien, pero ¿cómo funciona realmente?

2. Funcionamiento de los enlaces troncales

Veamos paso a paso cómo una trama Ethernet etiquetada viaja de un switch a otro a través de un enlace troncal.

Proceso de etiquetado y eliminación de etiquetas VLAN 802.1Q en un enlace troncal de red entre conmutadores.
  1. Entrada de trama en SW1
    PC1 pertenece a la VLAN 10, por lo que la trama llega al puerto de acceso G0/1 de SW1 etiquetada internamente como VLAN 10.
  2. Etiquetado para el tronco

Como el destino está en otro switch, SW1 envuelve la trama Ethernet original dentro de una trama 802.1Q. Esta encapsulación añade una cabecera de 4 bytes que lleva el Identificador VLAN (VID).

Diagrama que ilustra la estructura de una trama 802.1Q, detallando sus componentes, incluidos los campos de trama Ethernet y la etiqueta 802.1Q expandida de 4 bytes, que contiene el Ethertype, Priority, CFI y VLAN Identifier (VID).

SW1 establece el VID en 10:

Diagrama que ilustra una estructura de trama 802.1Q, mostrando la etiqueta de 4 bytes establecida explícitamente con la VLAN 10 como identificador VLAN (VID), dentro de los componentes de la trama Ethernet.
  1. Tránsito por el enlace troncal
    La trama etiquetada viaja a través del enlace troncal, manteniendo su VID de 10 para que todos los saltos sepan que pertenece a la VLAN 10.
Etiquetado VLAN 802.1Q, tránsito troncal y proceso de eliminación del etiquetado en un enlace de red entre dos conmutadores.
  1. Salida de trama en SW2

Cuando la trama llega al puerto troncal de SW2, SW2 elimina la cabecera 802.1Q, restaurando la trama Ethernet original. Como la etiqueta indicaba VLAN 10, SW2 reenvía la trama por su puerto de acceso G0/1 hacia PC-3.

Es el recorrido completo: entrada, etiquetado, transporte troncal, des-etiquetado y entrega.

3. Configuración de 802.1Q Trunking

Ahora que ya sabes cómo funciona el trunking, vamos a ver cómo configurarlo en los switches Cisco mediante la CLI.

Diagrama de red que ilustra una topología de dos conmutadores (SW1 y SW2) conectados por un enlace troncal, diseñado para ampliar la conectividad VLAN 10 y VLAN 20 para PC a través de ambos conmutadores.

Configuración del Puerto Troncal en SW1

  1. Entre en el modo de configuración y seleccione la interfaz entre SW1 y SW2 (G0/0):
SW1# configure terminal
SW1(config)# interface G0/0

2. Establezca la encapsulación en 802.1Q:

SW1(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q

3. Configure el puerto en modo troncal:

SW1(config-if)# switchport mode trunk

4. (Opcional) Especifique las VLAN permitidas en el tronco:
Si desea restringir el tronco sólo a determinadas VLAN (por ejemplo, las VLAN 10 y 20):

SW1(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20

Verificación de la configuración de puertos troncales

Utilice el comando show interfaces trunk para verificar que el puerto troncal está activo y configurado correctamente:

SW1# show interfaces trunk

Port        Mode         Encapsulation  Status        Native vlan
G0/0        on           802.1q         trunking      1

Port        Vlans allowed on trunk
G0/0        10,20

Port        Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
G0/0        10,20

Configuración del Puerto Troncal en SW2

Ahora, vamos a configurar el puerto troncal en SW2, que se conecta a la troncal en SW1.

  1. Entre en el modo de configuración y seleccione la interfaz entre SW1 y SW2 (G0/0):
SW2# configure terminal
SW2(config)# interface G0/0

2. Establezca la encapsulación en 802.1Q:

SW2(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q

3. Configure el puerto en modo troncal:

SW2(config-if)# switchport mode trunk

4. (Opcional) Especifique las VLAN permitidas en el tronco:

SW2(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20

Verificación de la configuración de puertos troncales

Para asegurarse de que el puerto troncal está activo y configurado correctamente, utilice el comando show interfaces trunk en SW2:

SW2# show interfaces trunk

Port        Mode         Encapsulation  Status        Native vlan
G0/0        on           802.1q        trunking      1

Port        Vlans allowed on trunk
G0/0        10,20

Port        Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
G0/0        10,20

Ahora que ya hemos configurado un puerto troncal y nos hemos asegurado de que funciona correctamente, el siguiente paso es explorar el Protocolo de Trunking Dinámico (DTP) y su papel en la negociación del trunking.

Para más información sobre 802.1Q, consulte la documentación oficial de Cisco sobre VLAN Trunking.