Subinterfaces (Router-on-a-Stick)

Cuando tienes varias VLANs pero el switch y el router solo se conectan por un cable, no alcanza con asignar una IP a la interfaz física: esa interfaz pertenecería a una sola subred. La solución es partir esa interfaz física en subinterfaces lógicas, una por VLAN, y etiquetar el tráfico con 802.1Q. Es el diseño llamado router-on-a-stick (“router en un palito”).

El problema: un enlace, varias VLANs

Situación: el switch SW1 tiene las VLANs 10 (Ventas) y 20 (Sistemas) y llega al router R1 por un único cable.

graph LR
    PC1[PC Ventas] --> SW1
    PC2[PC Sistemas] --> SW1
    SW1[SW1] -->|un solo cable| R1[R1]

Si pones una sola IP en GigabitEthernet0/0, R1 solo pertenece a una subred: la otra VLAN no tiene gateway. Necesitas que R1 sea el gateway de ambas VLANs por el mismo cable.

La solución: subinterfaces

Una subinterfaz es una partición lógica de una interfaz física. Cada una se asocia a una VLAN con el comando encapsulation dot1q <id>: el router mira la etiqueta 802.1Q de cada trama y la procesa en la subinterfaz correcta.

graph TB
    subgraph R2 [R1 - GigabitEthernet0/0]
        S1[.10 - Ventas 192.168.10.1]
        S2[.20 - Sistemas 192.168.20.1]
        S3[.99 - Gestión 192.168.99.1]
    end
    R1 --- R2
    R2 --> |trunk 802.1Q| SW1

R1(config)# interface GigabitEthernet0/0.10
R1(config-subif)# encapsulation dot1q 10
R1(config-subif)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
R1(config-subif)# exit

R1(config)# interface GigabitEthernet0/0.20
R1(config-subif)# encapsulation dot1q 20
R1(config-subif)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
R1(config-subif)# exit

Comando	Función
`interface gi0/0.<id>`	Crea la subinterfaz para esa VLAN
`encapsulation dot1q <id>`	Asocia la subinterfaz a la VLAN (etiqueta 802.1Q)
`ip address <ip> <mask>`	IP que será el gateway de esa VLAN
`encapsulation dot1q <id> native`	Marca la subinterfaz de la VLAN nativa (sin etiqueta)

La otra punta del cable: el trunk

Del lado del switch, ese puerto debe estar en modo trunk con las VLANs permitidas (ver VLANs y Trunking):

SW1(config)# interface GigabitEthernet0/1
SW1(config-if)# switchport mode trunk
SW1(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20,99

La regla de oro del módulo de VLANs sigue aplicando: “¿qué hay del otro lado del cable?” — hacia un router con subinterfaces, el puerto del switch es trunk, no access.

VLAN nativa y subinterfaces

La VLAN nativa viaja sin etiqueta por el trunk. En el router hay dos formas de tratarla:

Opción A (recomendada): no usar subinterfaz para la nativa; la VLAN nativa se atiende en la interfaz física.
Opción B: crear la subinterfaz con encapsulation dot1q <id> native, así el router espera tramas sin etiqueta en esa subinterfaz.

# Opción A: gestión en la interfaz física (nativa)
R1(config)# interface GigabitEthernet0/0
R1(config-if)# ip address 192.168.99.1 255.255.255.0

# Opción B: subinterfaz para la nativa
R1(config)# interface GigabitEthernet0/0.99
R1(config-subif)# encapsulation dot1q 99 native
R1(config-subif)# ip address 192.168.99.1 255.255.255.0

Lo importante es que la VLAN nativa coincida en ambos extremos del trunk, como ya viste en VLANs: si el switch envía sin etiqueta (nativa 99) y el router espera todo etiquetado, ese tráfico no se procesa en la subinterfaz correcta.

Enrutamiento entre VLANs, completo

Con las subinterfaces configuradas, el flujo de una PC de Ventas hacia una de Sistemas es:

PC Ventas envía a su gateway: 192.168.10.1 (subinterfaz .10).
SW1 recibe la trama etiquetada (trunk) con VLAN 10 y la entrega al router.
R1 procesa la trama en gi0/0.10, mira que el destino es la VLAN 20 y la reenvía por gi0/0.20.
SW1 la recibe etiquetada con VLAN 20 y la entrega a la PC de Sistemas.

graph LR
    P1[PC Ventas] -->|VLAN 10| S[SW1 trunk]
    S -->|VLAN 10| R10[gi0/0.10]
    R10 --> R20[gi0/0.20]
    R20 -->|VLAN 20| S
    S -->|VLAN 20| P2[PC Sistemas]

Verificación

R1# show ip interface brief
Interface             IP-Address      OK? Method Status                  Protocol
GigabitEthernet0/0    192.168.99.1    YES manual up                      up
GigabitEthernet0/0.10 192.168.10.1    YES manual up                      up
GigabitEthernet0/0.20 192.168.20.1    YES manual up                      up

R1# show vlans
Virtual LAN ID: 10 (Ventas)
  Untagged   : none
  Tagged     : GigabitEthernet0/0.10

Virtual LAN ID: 20 (Sistemas)
  Untagged   : none
  Tagged     : GigabitEthernet0/0.20

show vlans es el comando clave del router-on-a-stick: te muestra qué subinterfaz está etiquetada para qué VLAN. Si una subinterfaz no aparece, revisa que el encapsulation dot1q coincida con la VLAN del switch.

Prueba de extremo a extremo:

PC-Ventas# ping 192.168.20.5

Preguntas tipo CCNA

¿Qué es una subinterfaz? Una interfaz lógica dentro de una interfaz física, asociada a una VLAN mediante encapsulation dot1q <id>.
¿Qué es router-on-a-stick? El diseño en el que un solo enlace entre switch y router transporta varias VLANs etiquetadas; el router las enruta entre subinterfaces.
¿Qué comando asocia una subinterfaz a la VLAN 20? encapsulation dot1q 20 dentro de interface gi0/0.20.
¿Cómo debe estar el puerto del switch hacia el router? En modo trunk (802.1Q), con las VLANs necesarias en switchport trunk allowed vlan.
¿Qué pasa si la VLAN nativa no coincide en ambos extremos? El tráfico sin etiqueta se interpreta mal y se mezcla entre VLANs (native VLAN mismatch); debe coincidir en switch y router.

Resumen

Router-on-a-stick: un solo cable switch→router para todas las VLANs.
Cada VLAN tiene su subinterfaz (gi0/0.<id>) con encapsulation dot1q <id> e IP de gateway.
El puerto del switch se configura como trunk con las VLANs permitidas.
La VLAN nativa viaja sin etiqueta; que coincida en ambos extremos.
Verifica con show ip interface brief y show vlans; comprueba con ping entre VLANs.