Multilayer Switching

Para transportar paquetes ente VLANs se debe usar un dispositivo de Capa 3, que por lo general suele ser un router. El router debe tener una conexión lógica o física a cada VLAN para que pueda enviar paquetes entre ellas. A esto se le llama interVLAN routing.

Los switches multilayer  pueden operar tanto en Capa 2 como en Capa 3 (InterVLAN). En Capa 2 funciona entre interfaces asignados a VLANs de Capa 2 o a Trunks de Capa 2. En Capa 3 funciona entre cualquier tipo de interface mientras esta tenga una IP asignada.

Un switch multilayer puede asigna una IP a una interface física lo mismo que un router aunque también puede asigna una IP a una interface lógica (que se llaman Switched Virtual Interface SVI) que representa la VLAN entera. La IP que se configura se convierte en el Gateway por defecto para cualquier servidor que esté conectado a la interface o VLAN, con lo cual el servidor usará la interface de Capa 3 para comunicarse con el exterior de su dominio de broadcast.

Para saber si una interface está configurada en Capa 2 o Capa 3 podemos usar el comando:

Switch# show interface type mod/num switchport

Si en la salida aparece "Switchport: Disabled" es que está en Capa 3.

Para configurar una interface en Capa 2 podemos usar el comando:

Switch(config)# interface type mod/num
Switch(config-if)# switchport

Para configurar una interface en Capa 3 podemos usar el comando:

Switch(config)# interface type mod/num
Switch(config-if)# no switchport
Switch(config-if)# ip address ip-address mask [secondary]

Para configurar una interface SVI usamos el nombre de "vlan" y su ID para que sea más lógico y familiar indicando que la propia VLAN es una interface física. Primero debemos definir la VLAN como siempre, luego debemos definir y configurar la interface SVI con los comandos:

Switch(config)# interface vlan vlan-id
Switch(config-if)# ip address ip-address mask [secondary]

NOTA: es importante saber que la interface vlan (SVI) no levantará (UP) hasta que al menos haya un interface de capa 2 levantado (UP).

El motor de Capa 3 mantiene información de rutas provenientes de rutas estáticas o de protocolos de enrutado. La tabla de enrutamiento se reformatea en una lista ordenada con la ruta más específica primero, para cada subred de destino de IP en la tabla. Éste nuevo formato se denomina Forwarding Information Base (FIB) y contiene información de enrutamiento o reenvío a la que puede hacer referencia el prefijo de la red. FIB además contiene el siguiente salto (next-hop) por cada entrada.

Para mostrar las entradas de esta tabla relacionadas a una interfaz o VLAN podemos usar:

Switch# show ip cef [type mod/num | vlan vlan-id] [detail]

Si queremos ver las entradas de la tabla especificando un prefijo y máscara podemos usar:

Switch# show ip cef [prefix-ip prefix-mask] [longer-prefixes] [detail]

La tabla FIB mantiene la dirección del siguiente salto (next-hop) de Capa 3 por cada entrada y además su correspondiente información de Capa 2 (de cada next-hop). A esta información (Direcciones MAC de cada nodo) se llama tabla de adyacencias (adjacency table) que podemos consultas con este comando:

Switch# show adjacency [type mod/num | vlan vlan-id] [summary | detail]

El switch multi capa tiene una funcionalidad adicional que es re-escritura de paquetes en tiempo real que se encarga de los siguientes cambios:

  • Dirección de destino de Capa 2: coloca la dirección MAC del dispositivo del siguiente salto.
  • Dirección de origen de Capa 2: coloca la dirección MAC de la propia interface de Capa 3 saliente.
  • TTL de la Capa 3 IP: resta uno al TTL como lo haría un router ya que ocurre un nuevo salto.
  • Comprobación (checksum) de la Capa 3 IP: vuelve a calcular la cabecera IP para reflejar los cambios.
  • Comprobación (checksum) de la Trama de Capa 2: vuelve a calcular para incluir los cambios de las cabeceras de Capa 3 y Capa 2

Por defecto CEF está activo en todos los switches Cisco Catalyst que soportan CEF, incluso en algunos Catalyst 6500 no puede desactivarse. En algunos modelos podemos usar "no ip route-cache cef" o "no ip cef".

Para verificar la configuración de un puerto de Capa 2, podemos usar:

Switch# show interface type mod/num switchport

Para verificar la configuración de una interface SVI, podemos usar:;

Switch# show interface vlan vlan-id

Para ver la tabla FIB completa podemos usar:

Switch# show ip cef

Para ver la tabla FIB de una interface específica:

Switch# show ip cef type mod/num [detail]

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