11.Enlace troncal 802.1Q

Un enlace troncal (trunk) es una conexión entre dos switches (o entre un switch y un router) que lleva el tráfico de varias VLAN por el mismo cable. Para no mezclarlo, cada trama lleva una etiqueta que dice a qué VLAN pertenece.

Es como una autopista con carriles marcados por colores: por el mismo camino viajan autos de distintas empresas, pero cada uno lleva su distintivo y al llegar se separan sin confusión.

En términos técnicos

• El estándar es IEEE 802.1Q (por eso se le dice dot1q). Cisco tenía uno propio, ISL, que ya no se usa.
• 802.1Q inserta una etiqueta de 4 bytes en la trama Ethernet, con el VLAN ID de 12 bits.
• La VLAN nativa viaja sin etiqueta; por defecto es la VLAN 1.
• Se puede limitar qué VLAN pasan por el troncal (VLAN permitidas).
• Trabaja en la capa 2.

¿Dónde lo vas a encontrar?

En los enlaces entre los switches de cada piso y el switch central, entre un switch y un router que hace router-on-a-stick, hacia los puntos de acceso Wi-Fi que publican varias redes y hacia los servidores de virtualización.

Dónde va la etiqueta

| MAC destino | MAC origen | Etiqueta 802.1Q (4 bytes) | Tipo | Datos | FCS |

Como se agregan 4 bytes, la trama máxima pasa de 1518 a 1522 bytes, y el switch recalcula la FCS.

Lo que pasa con una trama

1. Una PC de la VLAN 10 envía una trama normal (sin etiqueta) a su puerto de acceso.
2. Si el destino está en otro switch, el switch la envía por el troncal agregando la etiqueta VID = 10.
3. El otro switch lee la etiqueta, sabe que es de la VLAN 10, quita la etiqueta y la entrega solo a puertos de la VLAN 10.
4. Las tramas de la VLAN nativa cruzan el troncal sin etiqueta; el switch que las recibe sin etiqueta las asigna a su propia VLAN nativa.

DTP: la negociación automática de Cisco

Los switches Cisco pueden negociar si un enlace será troncal con DTP (Dynamic Trunking Protocol):

Troncal entre dos switches

S1(config)# interface GigabitEthernet0/1
S1(config-if)# switchport mode trunk
S1(config-if)# switchport trunk native vlan 999
S1(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20,99
S1(config-if)# switchport nonegotiate

En los switches que aceptan ISL y 802.1Q (p. ej. Catalyst 3560), antes de switchport mode trunk hay que indicar switchport trunk encapsulation dot1q.

Router-on-a-stick

R1(config)# interface GigabitEthernet0/0
R1(config-if)# no shutdown
R1(config-if)# 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)# interface GigabitEthernet0/0.20
R1(config-subif)# encapsulation dot1Q 20
R1(config-subif)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0

S1# show interfaces trunk
Port        Mode         Encapsulation  Status        Native vlan
Gi0/1       on           802.1q         trunking      999

Port        Vlans allowed on trunk
Gi0/1       10,20,99

• Configura los troncales a mano en los dos lados; no confíes en dynamic auto.
• VLAN nativa sin uso (p. ej. 999) e igual en todo el troncal.
• Permite solo las VLAN necesarias: menos broadcast innecesario y menos riesgo.
• Las VLAN deben existir en los switches por los que pasan; el troncal no las crea.
• En el router, la subinterfaz es la puerta de enlace de cada VLAN: su IP debe ser la que tienen configurada las PC.
• El ancho de banda del troncal se comparte entre todas las VLAN: usa enlaces de 1 Gb/s o más entre switches, o agrégalos con EtherChannel.

• IEEE. IEEE 802.1Q — Bridges and Bridged Networks (etiquetado de VLAN). https://standards.ieee.org/ieee/802.1Q/
• IEEE. IEEE 802.1ad — Provider Bridges (Q-in-Q), hoy incorporado en 802.1Q.
• Cisco Systems. VLAN Configuration Guide — Configuring VLAN Trunks (documentación oficial de Cisco IOS).
• Cisco Networking Academy. CCNA: Switching, Routing, and Wireless Essentials — módulos de VLAN, troncales y enrutamiento entre VLAN.