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Redes de computadores 2
El protocolo STP (Spanning Tree Protocol) y agregación de enlaces.
El protocolo STP (Spanning Tree Protocol), es un protocolo de red que funciona en la capa de enlace de datos (capa 2 del
modelo OSI), que se encarga de gestionar los enlaces redundantes para evitar blucles, pero garantizando la disponibilidad
de conexiones en caso de fallas.
La agregación de enlaces, es la capacidad de crear un único enlace lógico entre dos dispositivos, utilizando 2 o más enlaces
físicos. Esto permitirá realizar balanceo de carga, en lugar de que STP bloquee uno o más enlaces, ya que varios enlaces
físicos que interconectan dos dispositivos, estarán agrupados como un solo enlace lógico, evitando de esta manera los
bucles.
Teniendo en cuenta lo anterior, es posible aumentar la velocidad de comunicación entre conmutadores, multiplicando la
cantidad de puertos físicos que los interconectan, que es una característica importante a la hora de establecer enlaces
troncales, por los que habrá tráfico inicia en muchos puertos de acceso. Además, con la agregación de enlaces se pueden
tener enlaces más rápidos, sin incurrir en los costos económicos que se tendrían al adquirir conmutadores con enlaces de
mayor velocidad.
Etherchannels
Como por defecto STP bloquea enlaces redundantes para evitar bucles en capa 2, se necesitan reglas para realizar
agregación de enlaces, evitar bloqueo de puertos, sin que esto afecte la solución que permitía STP. Por esta razón, aparece
la tecnología Etherchannels y dos protocolos que se utilizan para realizar agregación de enlaces:


Protocolo de control de agregación de enlaces (LACP): Que forma parte de la especificación IEEE 802.3ac (1998),
que para redes más modernas aparece en IEEE 802.3ax (2008), en redes de área local y área metropolitana.
Protocolo de agregación de puertos (PAgP): Que es un protocolo propiedad de cisco.
En la figura, se muestra la topología de red con la que trabajaremos durante el laboratorio.
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A continuación, se presenta la tabla de direccionamiento para los dispositivos:
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

Realizar la configuración de los dispositivos: nombres y direcciones IP.
Los puertos de acceso, ustedes los asignan a cualquier VLAN, pero será la misma para los 3 computadores que se
conectan a los conmutadores.
En la figura, se encuentran indicaciones de agregación de enlace (PAgP y LACP), para la configuración básica, no
tengan en cuenta están indicaciones y simplemente configuren los enlaces como enlaces troncales con VLAN
nativa la VLAN de administración y sin especificar VLAN permitidas (por defecto el enlace troncal permite todas
las VLAN del rango normal)
Primera parte. Spanning Tree Protocol (STP)
La redundancia aumenta la disponibilidad de los dispositivos en la topología de la red mediante la protección de la red
contra un único punto de falla. La redundancia en una red conmutada, se logra con el uso de varios conmutadores o con
varios enlaces entre conmutadores. Pero, cuando se introduce la redundancia física en un diseño de red, se producen
bucles y se duplican las tramas.
El protocolo de árbol de expansión (STP), se desarrolló como mecanismo para evitar bucles de capa 2 en los enlaces
redundantes en una red conmutada. STP asegura que exista sólo una ruta lógica entre todos los destinos de la red, al
realizar un bloqueo de forma intencional a aquellas rutas redundantes que puedan ocasionar un bucle.
a) Probar conectividad entre los dispositivos. Si la configuración realizada es correcta, debe existir comunicación
entre todos los dispositivos que pertenecen a la misma VLAN. Es importante que antes de continuar, logre
conectividad entre dispositivos de la misma VLAN.
b) Utilizando 25 mensajes ICMP por prueba, realizar pruebas de conectividad y calcular el tiempo promedio entre
echo-request y echo-reply. Las pruebas se realizaran entre los siguientes dispositivos:
 PC-A y PC-B
 PC-A y PC-C
 PC-B y PC-C
En este momento verificaremos el puente raíz.
c) En cada uno de los conmutadores, verifique el id de puente de cada uno de los conmutadores.
S1# show spanning-tree
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¿Cuál es el id de puente de cada uno de los conmutadores (priority.MAC)? ¿Es correcta la elección del puente raíz?
¿Por qué?
Luego debemos mirar el estado de los puertos:
d) Utilizando la misma información consultada en el literal c), mirar el estado de cada uno de los puertos en los
conmutadores.
¿Cuál es el estado de cada uno de los puertos de los conmutadores (raíz, designado o no designado)? ¿Cuál es el
costo de cada puerto para llegar el puente raíz? ¿Son correctos estos estados y costos? ¿Justifique su respuesta
para cada uno de los puertos?
¿Por qué en diferentes VLAN la prioridad de puertos es diferente? ¿Con que característica está relacionado el
cambio en la prioridad de los puertos dependiendo de la VLAN?
e) Dibujar la topología STP para una de las VLAN
Nota: En este laboratorio solo utilizamos prioridades y costos predeterminados Tenga en cuenta que esos valores se
podría cambiar para modificar las elecciones y estado a causa STP.
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Segunda parte. Agregación de enlaces
La agregación de enlaces permite la creación de enlaces lógicos que se componen de dos o más enlaces físicos. Esto
proporciona un mayor rendimiento en la interconexión entre conmutadores; pero, si uno de los enlaces falla, la agregación
de enlaces también proporciona redundancia.
Los EtherChannels, se pueden formar por medio de una negociación con uno de dos protocolos: PAgP o LACP. Estos
protocolos permiten que los puertos con características similares formen un canal mediante una negociación dinámica
con los conmutadores adyacentes.
En la siguiente figura, se muestra la relación entre los estados de los puertos y el establecimiento de un canal, cuando se
utiliza el PAgP.
En la siguiente figura, se muestra la relación entre los estados de los puertos y el establecimiento de un canal, cuando se
utiliza el LACP.
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Nota: El estado on, es configuración estática del puerto para trabajar en agregación de enlaces, pero se necesita que el
puerto del conmutador conectado al otro lado se encuentre también en estado on.
 Protocolo de agregación de puertos. Aunque solo se muestran instrucciones para un conmutador, lo deben hacer en
lso dos conmutadores que participan en la agregación de enlaces.
o
Apagar los puertos que se utilizaran para el enlace PAgP.
o
Configurar los puertos en el S1 con modo deseado de PAgP y los puertos en el S3 con modo automático de
PAgP.
S1(config)# interface range f0/3-4
S1(config-if-range)# channel-group 1 mode desirable
S3(config)# interface range f0/3-4
S3(config-if-range)# channel-group 1 mode auto
o
Encender los puertos.
o
Verificar la configuración de los puertos.
S1# show run interface f0/3
S1# show interfaces f0/3 switchport
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o
Verificar la agregación de puertos.
S1# show etherchannel summary
o
Configurar los canales de enlace troncal.
S1(config)# interface port-channel 1
S1(config-if)# switchport mode trunk
S1(config-if)# switchport trunk native vlan 99
f)
Ver resultado de show interfaces trunk y show spanning-tree en el S1 y el S3.
¿Qué puerto de enlace troncal se indica? ¿Cuál es la VLAN nativa? ¿Cuál es la conclusión del resultado? ¿Cuál es
el costo y la prioridad de puerto para el enlace agregado?
 Protocolo de control de agregación de enlaces.
LACP es un protocolo de código abierto que desarrolló el IEEE para la agregación de enlaces. En esta parte del laboratorio,
se establecerán el enlace entre el S1 y el S2, así como el enlace entre el S2 y el S3, mediante LACP. Además, se configurarán
los enlaces individuales como enlaces troncales antes de que se agrupen como EtherChannels.
o
Apagar los puertos que se utilizaran para el enlace LACP.
Para establecer LACP entre S1 y S2:
o
Configurar puertos en S1 y S2
S1(config)# interface range f0/1-2
S1(config-if-range)# channel-group 2 mode active
S2(config)# interface range f0/1-2
S2(config-if-range)# channel-group 2 mode passive
o
Encender los puertos.
o
Verificar la configuración de los puertos.
o
Verificar la agregación de puertos.
o
Configurar los canales de enlace troncal.
S1(config)# interface port-channel 1
S1(config-if)# switchport mode trunk
S1(config-if)# switchport trunk native vlan 99
g) Establecer LACP entre S2 y S3.
h) Verificar conectividad extremo a extremo.
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i)
Utilizando 25 mensajes ICMP por prueba, realizar pruebas de conectividad y calcular el tiempo promedio entre
echo-request y echo-reply. Las pruebas se realizaran entre los siguientes dispositivos:
 PC-A y PC-B
 PC-A y PC-C
 PC-B y PC-C
¿Se presentan diferencias con los tiempos obtenidos en b)? ¿Por qué?