Configurar Puertos del Switch

1. Comunicación Duplex

Los puertos de un switch pueden ser configurados independientemente para diferentes necesidades. Este tema trata sobre cómo configurar los puertos de los switches, cómo verificar las configuraciones, los errores comunes y cómo solucionar los problemas de configuración de los switches.

La comunicación full-duplex aumenta la eficiencia del ancho de banda al permitir que ambos extremos de una conexión transmitan y reciban datos simultáneamente. Esto también se conoce como comunicación bidireccional y requiere microsegmentación. Una LAN microsegmentada se crea cuando un puerto del switch tiene sólo un dispositivo conectado y está operando en modo full-duplex. No hay un dominio de colisión asociado con un puerto de switch que funcione en modo full-duplex.

A diferencia de la comunicación full-duplex, la comunicación half-duplex es unidireccional. La comunicación semidúplex crea problemas de rendimiento porque los datos pueden fluir sólo en una dirección a la vez, lo que a menudo provoca colisiones. Las conexiones de medio dúplex se ven típicamente en hardware más antiguo, como los hubs/concentradores. La comunicación full-duplex ha reemplazado al half-duplex en la mayoría de los equipos.

La figura ilustra la comunicación full-duplex y half-duplex.

Gigabit Ethernet y NIC de 10 Gb requieren conexiones full-duplex para funcionar. En el modo full-duplex, el circuito de detección de colisiones en el NIC está desactivado. El modo full-duplex ofrece una eficiencia del 100 por ciento en ambas direcciones (transmisión y recepción). Esto resulta en una duplicación del uso potencial del ancho de banda indicado.

2. Configurar Puertos de Switch en la Capa Física

Los puertos del Switch pueden configurarse manualmente con ajustes específicos de dúplex y velocidad. Utiliza el comando de modo de configuración de interfaz duplex para especificar manualmente el modo dúplex de un puerto de switch. Utiliza el comando de modo de configuración de interfaz speed para especificar manualmente la velocidad. Por ejemplo, ambos switches de la topología deben funcionar siempre en dúplex completo (full-duplex) a 100 Mbps.

La tabla muestra los comandos para S1. Los mismos comandos pueden aplicarse a S2.

S1# configure terminal

S1(config)# interface FastEthernet 0/1

S1(config-if)# duplex full

S1(config-if)# speed 100

S1(config-if)# end

S1# copy running-config startup-config

La configuración predeterminada tanto para el dúplex como para la velocidad de los puertos de los switches del Cisco Catalyst 2960 y 3560 es automática. Los puertos 10/100/1000 funcionan en modo semidúplex o dúplex completo cuando están configurados a 10 o 100 Mbps y funcionan sólo en modo dúplex completo cuando está configurado a 1000 Mbps (1 Gbps). La auto-negociación es útil cuando la velocidad y la configuración de dúplex del dispositivo que se conecta al puerto se desconocen o pueden cambiar. Cuando se conecta a dispositivos conocidos como servidores, estaciones de trabajo dedicadas o dispositivos de red, la mejor práctica es establecer manualmente los ajustes de velocidad y dúplex.

Cuando se solucionen los problemas del puerto del switch, es importante que se comprueben los ajustes de velocidad y dúplex.

Todos los puertos de fibra óptica, como los puertos 1000BASE-SX, funcionan sólo a una velocidad preestablecida y siempre son full-dúplex

3. Auto-MDIX

Hasta hace poco, se requerían ciertos tipos de cable (directo o cruzado) para conectar los dispositivos. Se requerían conexiones de switch a switch o de switch a router utilizando diferentes cables de Ethernet. El uso de la función de cruce automático de interfaz dependiente del medio (auto-MDIX) en una interfaz elimina este problema. Cuando se activa auto-MDIX, la interfaz detecta automáticamente el tipo de conexión de cable requerido (directo o cruzado) y configura la conexión adecuadamente. Cuando se conecta a switches sin la función auto-MDIX, deben utilizarse cables directos para conectar dispositivos como servidores, estaciones de trabajo o routers. Los cables cruzados deben utilizarse para conectarse a otros switches o repetidores.

Con la función auto-MDIX activada, se puede utilizar cualquier tipo de cable para conectarse a otros dispositivos, y la interfaz se ajusta automáticamente para comunicarse con éxito. En los switches Cisco más recientes, el comando de modo de configuración de la interfaz mdix auto habilita la función. Cuando se utiliza auto-MDIX en una interfaz, la velocidad de la interfaz y el dúplex deben ajustarse a auto para que la función funcione correctamente.

El comando para habilitar auto-MDIX se emite en el modo de configuración de interfaz en el switch, tal como se muestra:

S1(config-if)# mdix auto

Para examinar la configuración de auto-MDIX para una interfaz específica, usa el comando show controllers ethernet-controller con la palabra clave phy. Para limitar la salida a las líneas que hacen referencia a auto-MDIX, utiliza el filtro include Auto-MDIX. Como se muestra, la salida indica On u Off para la función.

S1# show controllers ethernet-controller fa0/1 phy | include MDIX
Auto-MDIX : On [AdminState=1 Flags=0x00052248]

4. Comandos de verificación del Switch

La tabla resume algunos de los comandos de verificación de switch más útiles.

S1# show interfaces [interface-id]

S1# show startup-config

S1# show running-config

S1# show flash

S1# show version

S1# show history

S1# show ip interface [interface-id]

S1# show ipv6 interface [interface-id]

S1# show mac-address-table

S1# show mac address-table

5. Verificar la configuración del puerto del Switch

El comando show running-config puede ser usado para verificar que el switch ha sido configurado correctamente. De la salida abreviada de la muestra en S1, se muestra alguna información importante en la figura:

• La interfaz Fast Ethernet 0/18 está configurada con la administración VLAN 99
• La VLAN 99 está configurada con una dirección IPv4 de 172.17.99.11 255.255.255.0
• La puerta de enlace por defecto está configurada a 172.17.99.1

S1# show running-config
Building configuration...
Current configuration : 1466 bytes
!
interface FastEthernet0/18
switchport access vlan 99
switchport mode access
!
(output omitted)
!
interface Vlan99
ip address 172.17.99.11 255.255.255.0
ipv6 address 2001:DB8:ACAD:99::1/64
!
ip default-gateway 172.17.99.1

El comando show interfaces es otro comando de uso común, que muestra información de estado y estadísticas sobre las interfaces de red del switch. El comando show interfaces se utiliza frecuentemente cuando se configuran y supervisan los dispositivos de red.

La primera línea de la salida del comando show interfaces fastEthernet 0/18 indica que la interfaz FastEthernet 0/18 está up/up, lo que significa que está operativa. Más abajo, la salida muestra que el dúplex está full y la velocidad es de 100 Mbps.

S1# show interfaces fastEthernet 0/18
FastEthernet0/18 is up, line protocol is up (connected)
Hardware is Fast Ethernet, address is 0025.83e6.9092 (bia 0025.83e6.9092)
MTU 1500 bytes, BW 100000 Kbit/sec, DLY 100 usec,
reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
Encapsulation ARPA, loopback not set
Keepalive set (10 sec)
Full-duplex, 100Mb/s, media type is 10/100BaseTX

6. Problemas de la Capa de Acceso a la Red

La salida del comando show interfaces es útil para detectar problemas comunes del medio. Una de las partes más importantes de esta salida es la visualización del estado de la línea y del protocolo de enlace de datos, como se muestra en el ejemplo.

S1# show interfaces fastEthernet 0/18
FastEthernet0/18 is up, line protocol is up (connected)
Hardware is Fast Ethernet, address is 0025.83e6.9092 (bia 0025.83e6.9092)MTU 1500 bytes, BW 100000 Kbit/sec, DLY 100 usec,

El primer parámetro (FastEthernet0/18 is up) se refiere a la capa de hardware e indica si la interfaz está recibiendo una señal de detección de portadora. El segundo parámetro (line protocol is up) se refiere a la capa de enlace de datos e indica si se están recibiendo los keepalives del protocolo de la capa de enlace de datos.

Basándose en la salida del comando show interfaces, los posibles problemas pueden solucionarse de la siguiente manera:

• Si la interfaz está up y el protocolo de línea está down, existe un problema. Podría haber un desajuste de tipo de encapsulado, la interfaz en el otro extremo podría estar desactivada por error, o podría haber un problema de hardware.
• Si el protocolo de línea y la interfaz están down, no hay un cable conectado, o existe algún otro problema de la interfaz. Por ejemplo, en una conexión de tipo back-to-back, el otro extremo de la conexión puede estar administrativamente down.
• Si la interfaz está administrativamente down, se ha desactivado manualmente (se ha emitido el comando shutdown) en la configuración activa.

La salida del comando show interfaces muestra los contadores y las estadísticas de la interfaz FastEthernet0/18, como se destaca en el ejemplo.

S1# show interfaces fastEthernet 0/18
FastEthernet0/18 is up, line protocol is up (connected)
Hardware is Fast Ethernet, address is 0025.83e6.9092 (bia 0025.83e6.9092)
MTU 1500 bytes, BW 100000 Kbit/sec, DLY 100 usec,
reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
Encapsulation ARPA, loopback not set
Keepalive set (10 sec)
Full-duplex, 100Mb/s, media type is 10/100BaseTX
input flow-control is off, output flow-control is unsupported
ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
Last input never, output 00:00:01, output hang never
Last clearing of "show interface" counters never
Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0
Queueing strategy: fifo
Output queue: 0/40 (size/max)
5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
2295197 packets input, 305539992 bytes, 0 no buffer
Received 1925500 broadcasts (74 multicasts)
0 runts, 0 giants, 0 throttles
3 input errors, 3 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored
0 watchdog, 74 multicast, 0 pause input
0 input packets with dribble condition detected
3594664 packets output, 436549843 bytes, 0 underruns
8 output errors, 1790 collisions, 10 interface resets
0 unknown protocol drops
0 babbles, 235 late collision, 0 deferred

Algunos errores de medios no son tan graves como para causar que el circuito falle, pero sí causan problemas de rendimiento de la red. La tabla explica algunos de estos errores comunes que pueden ser detectados usando el comando show interfaces.

7. Errores de Entrada y Salida de la interfaz

“Errores de entrada” es la suma de todos los errores en los datagramas que se recibieron en la interfaz que se está examinando. Esto incluye runts, giants, CRC, sin buffer, frame, overrun, y counts ignorados. Los errores de entrada reportados desde el comando show interfaces incluyen lo siguiente:

Ver también

CCNA 2

DHCPv6

• Tramas Runt – Las tramas de Ethernet que son más cortas que la longitud mínima permitida de 64 bytes se llaman runts. El mal funcionamiento de las NICs es la causa habitual de los excesivos tramas runt, pero también pueden ser causados por colisiones.
• Giants – Las tramas de Ethernet que son más grandes que el tamaño máximo permitido se llaman giants.
• Errores CRC – En las interfaces Ethernet y serie, los errores CRC suelen indicar un error de medios o de cable. Las causas comunes incluyen interferencias eléctricas, conexiones sueltas o dañadas o cableado incorrecto. Si ve muchos errores CRC, hay demasiado ruido en el enlace y debe inspeccionar el cable. También debe buscar y eliminar las fuentes de ruido.

“Errores de salida” es la suma de todos los errores que impidieron la transmisión final de los datagramas fuera de la interfaz que se está examinando. Los errores de salida reportados del comando show interfaces incluyen lo siguiente:

• Colisiones – Las colisiones en operaciones half-duplex son normales. Sin embargo, nunca se deben ver colisiones en una interfaz configurada para la comunicación full-duplex.
• Colisiones tardías – Una colisión tardía se refiere a una colisión que ocurre después de que se han transmitido 512 bits de la trama. Las longitudes excesivas de los cables son la causa más común de las colisiones tardías. Otra causa común es la mala configuración del dúplex. Por ejemplo, se podría tener un extremo de una conexión configurado para full-duplex y el otro para half-duplex. Verías colisiones tardías en la interfaz que está configurada para el half-duplex. En ese caso, debe configurar la misma configuración de dúplex en ambos extremos. Una red correctamente diseñada y configurada nunca debería tener colisiones tardías.

8. Solución Problemas de Capa de Acceso a la Red

La mayoría de los problemas que afectan a una red conmutada se encuentran durante la implementación original. Teóricamente, después de su instalación, una red sigue funcionando sin problemas. Sin embargo, el cableado se daña, las configuraciones cambian y se conectan nuevos dispositivos al switch que requieren cambios en la configuración del mismo. Se requiere un mantenimiento continuo y la solución de problemas de la infraestructura de la red.

Para solucionar los problemas que implican la falta de conexión, o una mala conexión, entre un switch y otro dispositivo, sigue el proceso general que se muestra en la figura.

Use el comando show interfaces para comprobar el estado de la interfaz.

Si el interfaz está down/caído:

• Revisa para asegurarse de que se están utilizando los cables adecuados. Además, comprueba si el cable y los conectores están dañados. Si se sospecha que un cable es malo o incorrecto, reemplázalo.
• Si la interfaz sigue sin funcionar, el problema puede deberse a un desajuste en la configuración de la velocidad. La velocidad de una interfaz suele ser autonegociada; por lo tanto, aunque se aplique manualmente a una interfaz, la interfaz de conexión debería autonegociarse en consecuencia. Si se produce un desajuste en la velocidad debido a una mala configuración, o a un problema de hardware o software, entonces eso puede hacer que la interfaz se caiga. Configura manualmente la misma velocidad en ambos extremos de la conexión si se sospecha que hay un problema.

Si la interfaz está funcionando, pero los problemas de conectividad siguen presentes:

• Usando el comando show interfaces, compruebe si hay indicaciones de ruido excesivo. Las indicaciones pueden incluir un aumento en los contadores de runts, giants y errores CRC. Si hay ruido excesivo, primero encuentra y elimina la fuente del ruido, si es posible. Además, verifica que el cable no exceda la longitud máxima del cable y comprueba el tipo de cable que se utiliza.
• Si el ruido no es un problema, comprueba si hay colisiones excesivas. Si hay colisiones o colisiones tardías, verifica la configuración del dúplex en ambos extremos de la conexión. Al igual que la configuración de velocidad, la configuración dúplex suele ser autonegociada. Si parece haber una falta de coincidencia del dúplex, configura manualmente el dúplex al máximo en ambos extremos de la conexión.

9. Comprobador de sintaxis – Configurar los Puertos del Switch

Configurar una interfaz de switch basada en los requisitos especificados

Entra en el modo de configuración y establezca FastEthernet0/1 dúplex, velocidad y MDIX en automático y guarde la configuración en NVRAM.

S1#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
S1(config)#interface FastEthernet0/1
S1(config-if)#duplex auto
S1(config-if)#speed auto
S1(config-if)#mdix auto

Salga del modo de configuración de la interfaz y guarde la configuración en la NVRAM.

S1(config-if)#end
%SYS-5-CONFIG\_I: Configured from console by console
S1#copy running-config startup-config

Has configurado con éxito los ajustes de dúplex, velocidad y Auto-MDIX en una interfaz de switch y has guardado la configuración en la NVRAM.

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