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CCNA (Routers & Switches)

Direccionamiento IP (Switch y Router)

Las VLANs aíslan el tráfico, pero los equipos de VLANs distintas necesitan hablarse (un equipo de Ventas debe llegar al servidor de Sistemas). Para eso hace falta darle una dirección IP a la propia red y a los dispositivos de capa 3 que la enrutan: el switch y el router. Este tema cubre dónde se ponen esas IPs y cómo se hace el enrutamiento entre VLANs.

El problema: VLANs aisladas no se hablan

Section titled “El problema: VLANs aisladas no se hablan”

Situación: en el piso tienes dos áreas: Ventas (VLAN 10) y Sistemas (VLAN 20). Una PC de Ventas y una de Sistemas, aunque estén en el mismo switch, están en dominios de broadcast distintos: no se ven entre sí.

graph TB
    PC1[PC Ventas 192.168.10.5] --> SW1
    PC2[PC Sistemas 192.168.20.5] --> SW1
    SW1[SW1 - capa 2]

Para que se comuniquen hace falta enrutar entre esas subredes. El enrutamiento necesita dos cosas:

  1. Una IP en cada subred que actúe de gateway (la “puerta” de salida).
  2. Un dispositivo de capa 3 (router o switch multicapa) que conozca ambas subredes y reenvíe el paquete de una a otra.

El gateway que usan las PCs siempre es la IP del dispositivo que enruta en esa subred. En una PC se configura a mano (o por DHCP):

# En la PC de Ventas
IP:        192.168.10.5
Máscara:   255.255.255.0
Gateway:   192.168.10.1

Direccionamiento del switch: la SVI

Section titled “Direccionamiento del switch: la SVI”

Un switch capa 2 no enruta: sus puertos no tienen IP. Pero el switch sí necesita una IP para ser administrado y, si es un switch multicapa (con ip routing), para enrutar entre VLANs. Eso se hace con una SVI (Switch Virtual Interface): una interfaz virtual asociada a una VLAN.

SVI para administración (VLAN de gestión)

Section titled “SVI para administración (VLAN de gestión)”

Todos los switches, sean capa 2 o no, tienen una SVI de gestión. Por buenas prácticas se usa una VLAN de administración dedicada (la 99) y se le asigna una IP del rango de esa VLAN:

SW1(config)# interface vlan 99
SW1(config-if)# ip address 192.168.99.1 255.255.255.0
SW1(config-if)# no shutdown
SW1(config-if)# exit
SW1(config)# ip default-gateway 192.168.99.2
Comando Función
interface vlan <id> Crea/entra a la SVI de esa VLAN
ip address <ip> <mask> Asigna la IP de gestión al switch
ip default-gateway <ip> Gateway del switch (necesario en capa 2)
no shutdown Levanta la SVI

En un switch capa 2, ip default-gateway es obligatorio si quieres administrarlo por SSH desde otra subred: el propio switch no enruta, necesita un gateway de capa 3. En un multicapa con ip routing, no hace falta.

SVI para enrutar entre VLANs (switch multicapa)

Section titled “SVI para enrutar entre VLANs (switch multicapa)”

En redes corporativas grandes, la comunicación entre diferentes VLANs (por ejemplo, Ventas y Sistemas) generaba un volumen masivo de tráfico. En un esquema con router tradicional (Router-on-a-Stick), todo ese paquete tenía que viajar hasta el router, ser procesado por software en la CPU del router y regresar al switch.

El switch L3 integra la capacidad de enrutamiento (Capa 3) directo en el hardware del switch mediante chips especializados llamados ASIC, logrando enrutar datos a la misma velocidad de cable (wire-speed) que conmuta paquetes de Capa 2.

La misma SVI sirve de gateway para los hosts y enruta entre VLANs:

SW1(config)# ip routing
SW1(config)# interface vlan 10
SW1(config-if)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
SW1(config-if)# no shutdown
SW1(config-if)# exit
SW1(config)# interface vlan 20
SW1(config-if)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
SW1(config-if)# no shutdown
SW1(config-if)# exit

Con eso, una PC de Ventas (gateway 192.168.10.1) puede llegar a una de Sistemas (gateway 192.168.20.1): el switch enruta entre sus propias VLANs sin necesidad de un router externo.

graph LR
    PC1[PC Ventas] --> SW1
    PC2[PC Sistemas] --> SW1
    SW1[SW1 - multicapa<br/>ip routing] --> |enruta VLAN 10 a 20| SW1

Direccionamiento del router: IP en la interfaz

Section titled “Direccionamiento del router: IP en la interfaz”

En el router la IP se vincula directo en el puerto físico que mira hacia cada red:

R1(config)# interface GigabitEthernet0/0
R1(config-if)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
R1(config-if)# no shutdown
R1(config-if)# exit
R1(config)# interface GigabitEthernet0/1
R1(config-if)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
R1(config-if)# no shutdown
R1(config-if)# exit
Comando Función
ip address <ip> <mask> Asigna la IP (gateway) a la interfaz
no shutdown Activa la interfaz (por defecto apagada)
description <texto> Documenta qué hay del otro lado del cable

La IP de cada interfaz del router es el gateway de los hosts de esa subred. El router ve ambas redes como conectadas (código C en show ip route) y las enruta entre sí automáticamente.

Verificación

Section titled “Verificación”
SW1# show ip interface brief
Interface             IP-Address      OK? Method Status                  Protocol
Vlan10                192.168.10.1    YES manual up                      up
Vlan20                192.168.20.1    YES manual up                      up
Vlan99                192.168.99.1    YES manual up                      up
R1# show ip interface brief
Interface             IP-Address      OK? Method Status                  Protocol
GigabitEthernet0/0    192.168.10.1    YES manual up                      up
GigabitEthernet0/1    192.168.20.1    YES manual up                      up


R1# show ip route
      10.0.0.0/8 is variably subnetted
C      192.168.10.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
L      192.168.10.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0
C      192.168.20.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/1
L      192.168.20.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/1
Característica show ip interface brief show ip route
Objetivo Ver el estado local de los puertos e interfaces. Ver las rutas y destinos que el equipo conoce.
Capa OSI principal Capa 1 (Física) y Capa 2 (Enlace de datos). Capa 3 (Red).
Información que entrega Nombre de la interfaz, IP asignada, estado físico (Status) y estado del protocolo (Protocol). Redes de destino, métricas, distancia administrativa, siguiente salto (next-hop) y cómo se aprendió la ruta.
Pregunta que responde “¿Están mis cables conectados y mis puertos encendidos con la IP correcta?” “Si llega un paquete para la red X, ¿a dónde o a qué IP lo debo enviar?”

Prueba final desde una PC:

Terminal window
PC-Ventas# ping 192.168.20.5

Ventas: .10.5, Sistemas: .20.5

Preguntas tipo CCNA

Section titled “Preguntas tipo CCNA”

  1. ¿Qué es una SVI y para qué sirve? Es una interfaz virtual asociada a una VLAN; da IP al switch para administrarlo y, en un switch multicapa, sirve de gateway y enruta entre VLANs.

  2. ¿Dónde se configura el gateway por defecto en un switch capa 2? Con ip default-gateway <ip>, apuntando al router o switch multicapa que enruta su VLAN de gestión.

  3. ¿Qué comando convierte un switch capa 2 en capa 3? ip routing (y las SVI con IP). Sin él, el switch solo conmuta en capa 2.

  4. ¿Cuál es el gateway de los hosts de la VLAN 10 en el ejemplo? La IP de la SVI 10 (192.168.10.1) o de la subinterfaz/interface del router que enruta esa subred.

  5. ¿Cómo aparece una red conectada en show ip route? Con el código C (connected) y L (local): son las redes de las interfaces con IP, que el router conoce sin ningún protocolo.

Resumen

Section titled “Resumen”
  • Los hosts de VLANs distintas necesitan un gateway de capa 3 para hablarse (enrutamiento entre VLANs).
  • Switch: la IP se configura en una SVI (interface vlan <id>); en capa 2 sirve solo para gestión (con ip default-gateway), en multicapa con ip routing además enruta.
  • Router: la IP va en cada interfaz física; esa IP es el gateway de la subred y la red aparece como conectada (C) en la tabla de rutas.
  • Verifica siempre con show ip interface brief y un ping de extremo a extremo.
  • Con varias VLANs y un solo enlace hacia el router, pasa a las subinterfaces.