¿Qué son LAN y VLAN? Guía de introducción

VLAN y LAN son similares; LAN es una colección de varios dispositivos de red que permiten las comunicaciones entre dispositivos, y VLAN es un tipo de LAN que mejora sus capacidades.

Las LAN básicas tienen capacidades limitadas que inducen la congestión en las redes. Estas redes se dividen en diferentes estaciones de trabajo dentro de la LAN para eliminar la carga y la congestión.

Esto implica que la razón para introducir la VLAN es la división de esas redes.

Aunque las funciones son las mismas, tanto las LAN como las VLAN son diferentes en sus técnicas y propiedades.

En este artículo, hablaré de cada término en detalle, incluyendo los tipos, principios de funcionamiento, uso, etc., y también diferenciaré entre LAN y VLAN.

Allá vamos

¿Qué es una LAN?

Una red de área local (LAN) es una conexión entre distintos ordenadores utilizada para comunicarse entre sí y está limitada a una zona geográfica determinada. El área puede ser una oficina, una escuela, un edificio, etc. Es un tipo de red de bajo coste que implica dispositivos de red y cableado menos costosos.

Las redes LAN comparten información y recursos múltiples como aplicaciones de software, impresoras, cámaras, archivos, etc. para facilitar el trabajo. Incluso si uno de los recursos no está disponible localmente, puede obtener recursos de forma remota.

Un conmutador o conjunto de conmutadores se conecta a un grupo de dispositivos y ordenadores mediante protocolos TCP/IP. Las direcciones privadas son diferentes de las direcciones de otras máquinas en una red local. Los datos se transmiten a mayor velocidad debido a la limitación de los enlaces informáticos.

Por definición, el hardware, como adaptadores de red, cables Ethernet, concentradores, etc., debe ser barato y la conexión debe ser de alta velocidad. Las redes LAN pueden utilizarse en varios lugares porque su gestión y configuración son sencillas.

Para la correcta comunicación de las redes LAN, existen dos medios: los cables coaxiales y los cables de par trenzado. Como ambos medios recorren una distancia limitada, el ruido y la imprecisión son mínimos. Las velocidades de datos en LAN oscilan entre 4 y 16 Mbps.

Hoy en día, las velocidades de datos han mejorado y se sitúan en un rango de 100-1000 Mbps. El retardo de propagación en la LAN es relativamente corto. Las LAN más pequeñas pueden emplear dos ordenadores, mientras que las LAN más grandes pueden emplear miles de ordenadores.

Las LAN suelen ser conexiones por cable. Sin embargo, en algunos lugares puede encontrar conectividad inalámbrica. Su tolerancia a los fallos es mayor y las redes están menos congestionadas.

¿Qué es una VLAN?

Una red de área local virtual (VLAN) es una representación lógica de las redes que agrupa un subconjunto de dispositivos de red diferentes para compartir una red de área local (LAN) física aislando el tráfico de red de cada grupo.

Las VLAN pueden ejecutarse en los conmutadores de gama más alta. Una VLAN permite que diferentes redes funcionen como si formaran parte de la misma LAN. La función más ventajosa de una VLAN es que puede reducir la latencia de la red, aumentando su eficacia y ahorrando recursos.

Las VLAN se utilizan para ayudar en la gestión, escalabilidad y seguridad de la red. También puede utilizarse para mantener los flujos de tráfico de forma eficiente. La principal especialidad de las VLAN es que los segmentos LAN pueden contraerse y extenderse según las necesidades.

La división de un dominio de difusión puede generar un mayor ancho de banda. Así, la VLAN elimina la necesidad de numerosos conmutadores para las subredes de una empresa. Para implantar la VLAN se utilizan conmutadores y cada puerto se asigna a una única LAN virtual.

Los puertos que existen en la VLAN pueden asignar difusiones. También asegura su conexión restringiendo las difusiones a cada puerto y construyendo numerosas difusiones a partir de una sola.

La VLAN ofrece una mayor flexibilidad, ya que los puertos pueden conmutarse en caso necesario. Reduce los costes y elimina la necesidad de adquirir costosos conmutadores para diferenciar las subredes. La VLAN implementa una red jerárquica que dirige un esquema a partir del cual se pueden asignar direcciones IP al segmento de red.

Rangos de VLAN:

Algunos rangos importantes de VLAN:

• VLAN 0-4095: VLAN reservada que no se puede utilizar ni ver
• VLAN 1: Es una VLAN por defecto que no se puede borrar ni editar, pero que sí se puede utilizar
• VLAN 2-1001: Una VLAN normal que se puede crear, editar y borrar
• VLAN 1002-1005: Son las predeterminadas de CISCO que se utilizan para FDDI y anillos token. No se pueden borrar
• VLAN 1006-4094: Estas son la gama ampliada de LAN virtuales

Los propósitos principales de las VLAN incluyen:

• Mejorar el rendimiento de los dispositivos reduciendo el tráfico que un determinado punto final puede procesar o ver.
• Las VLAN mejoran la seguridad de la red al permitir un mayor control sobre los dispositivos que pueden acceder entre sí. Por ejemplo, los equipos de red restringen parte del acceso de gestión a los dispositivos IoT o a los equipos de red a determinadas VLAN.
• La VLAN también se utiliza para facilitar la administración, ya que permite a los administradores agrupar diferentes dispositivos con fines no técnicos. Por ejemplo, los administradores ponen todos los dispositivos de contabilidad en la misma VLAN y los ordenadores de recursos humanos en otras VLAN.

LAN frente a VLAN: Tipos

Tipos de LAN

Existen dos tipos de LAN:

#1. LAN cableada

Una LAN cableada utiliza cableado e interruptores Ethernet para conectar servidores, dispositivos IoT y puntos finales a las redes corporativas. Para las pequeñas empresas, una LAN cableada contiene un único conmutador LAN no gestionado junto con muchos puertos Ethernet para interconectar todos los dispositivos.

Pero las LAN más grandes pueden conectar miles de dispositivos, pero requieren software, hardware y pasos de configuración adicionales para asegurarse de que la red funciona bien.

#2. LAN inalámbricas

La LAN inalámbrica utiliza las especificaciones IEEE 802.11 para transferir datos entre la red y los dispositivos finales utilizando un espectro inalámbrico. La LAN inalámbrica es preferible a una LAN cableada por su ahorro de costes y su capacidad de flexibilidad.

Tipos de VLAN

Las redes VLAN son de dos tipos:

#1. VLAN estática o basada en puertos

Los ingenieros de redes crean VLAN estáticas distribuyendo los puertos del conmutador de red a una única VLAN. Esos puertos sólo se comunican con las VLAN asignadas. Es importante entender que las VLAN de puerto no son realmente estáticas, ya que las VLAN asignadas a los puertos pueden cambiarse manualmente sobre la marcha o mediante la automatización de la red.

#2. VLAN basada en el uso o dinámica

Los ingenieros de red crean este tipo de VLAN asignando el tráfico a la VLAN de forma dinámica, basándose en el dispositivo que crea el tráfico o en el tipo de tráfico. Se asigna un puerto a la VLAN basándose en la identidad del dispositivo, tal como indica el certificado de seguridad o los protocolos de red en uso.

Un puerto está asociado a varias VLAN dinámicas. Si se cambia el dispositivo conectado a través de un puerto o el dispositivo existente en uso, podría cambiar la VLAN asignada a un puerto.

LAN vs. VLAN: ¿Cómo funcionan?

¿Cómo funciona una LAN?

La LAN requiere componentes esenciales para su funcionamiento:

• Interfazcon la red: Las interfaces incluyen dispositivos electrónicos e informáticos que funcionan como puntos finales para enviar y recibir datos.
• Interconexiones: Soportan el viaje de información o datos de un lugar a otro. Los medios de red y los NIC forman parte de la interconexión. Los medios inalámbricos y los cables de los medios de red se utilizan para transferir señales. La función de una tarjeta de interfaz de red (NIC) es convertir la información en una forma que pueda transmitirse fácilmente a través de la LAN.
• Dispositivos de red: Los dispositivos de red son conmutadores, concentradores y enrutadores. Estos dispositivos funcionan como un conjunto de dispositivos que conectan los distintos segmentos de la LAN o dispositivos de interconexión. Los conmutadores y los concentradores son dispositivos de capa 2, mientras que el enrutador funciona en la capa 3 de la red.
• Protocolos: Los protocolos controlan la transmisión de varios datos a través de la red de área local. Los protocolos son ARP, DHCP, IP, etc.

¿Cómo funciona una VLAN?

Una VLAN se detecta en el conmutador de red mediante el ID de VLAN. Cada puerto del conmutador tiene asignados uno o varios ID de VLAN. Si no se le asigna ningún otro puerto, entrará por defecto en una VLAN. Cada VLAN da acceso de enlace de datos a los hosts conectados a los puertos del conmutador que están configurados con su ID VLAN.

El ID de una VLAN se traduce en la etiqueta VLAN, que es un campo de 12 bits en la cabecera de datos de cada trama Ethernet que se envía a la VLAN. Como la etiqueta tiene 12 bits de longitud, se pueden definir VLAN de hasta 4096 como dominio de conmutación. La etiqueta VLAN está definida por el IEEE en la norma 802.1Q.

No habrá etiqueta VLAN cuando la trama Ethernet se obtenga de un host ya conectado. A continuación, el conmutador añade la etiqueta VLAN. En una VLAN basada en puerto, el conmutador introduce la etiqueta asociada a la ID VLAN del puerto. Mientras que en una VLAN basada en el uso, introduce la etiqueta asociada al ID del dispositivo o al tipo de tráfico que genera.

A continuación, los conmutadores reenvían las tramas etiquetadas a su destino, reenviándolas sólo a los puertos en los que la VLAN está asociada. El tráfico unicast, multicast y broadcast desconocido se reenvía a todos los puertos de las VLAN. Cuando una trama llega al puerto del conmutador de destino, la etiqueta VLAN se desprende antes de que comience la transmisión de la trama a su dispositivo de destino.

LAN frente a VLAN: Ventajas y desventajas

Ventajas de la LAN

• La LAN es un medio de transmisión barato
• Simplifica la asociación física del dispositivo con el medio
• Se utiliza para altas velocidades de transmisión de datos
• La interconexión entre distintos dispositivos es mayor
• La LAN está orientada al crecimiento y es flexible
• La LAN permite el bloqueo de archivos
• Obtendrá un sistema de seguridad a toda prueba contra el acceso no autorizado a los datos

Desventajas de la LAN

• LAN necesita una zona de memoria en cada ordenador central utilizado en su red. Esto disminuirá el espacio disponible para el programa del usuario.
• La LAN añade una fase de dificultad al funcionamiento de su ordenador. Los usuarios podrían tener problemas de comprensión con los comandos de la red. La autoridad y la instalación de LAN necesitan conocimientos normativos y técnicos.
• Algunas aplicaciones actuales no funcionarán en el entorno de red proporcionado.

Ventajas de la VLAN

• La VLAN resuelve los principales problemas de difusión.
• Reduce el tamaño del dominio de difusión.
• Con la VLAN, puede añadir una capa adicional de seguridad.
• Ayuda a gestionar los dispositivos sin problemas y con facilidad.
• Puede agrupar los dispositivos por su función en lugar de por su ubicación.
• La VLAN le permite hacer grupos de dispositivos conectados para que actúen como si estuvieran en la misma red.
• Le ayuda a segmentar lógicamente las redes en función de los equipos de proyecto, las funciones o los departamentos
• Podrá estructurar geográficamente la red.
• Obtendrá un mayor rendimiento.

Desventajas de la VLAN

• Un paquete puede filtrarse de una VLAN a otra.
• Un paquete inyectado puede dar lugar a ciberataques.
• Necesitará un router adicional para gestionar la carga de trabajo en las redes más grandes.
• Puede enfrentarse a problemas de interoperabilidad.
• Una VLAN no puede reenviar tráfico de red a otra VLAN.

LAN frente a VLAN: Aplicaciones

Aplicaciones de LAN

• La LAN se utiliza en oficinas, hospitales, escuelas, etc., ya que permite compartir varios recursos como el uso compartido de datos, impresión, internet, escáneres, etc.
• La LAN también sirve a los usuarios para acceder a Internet en casa.
• Se utiliza mucho en las industrias manufactureras para coordinar las distintas actividades de las máquinas.
• Las LAN de alta velocidad se utilizan para conectar entre sí redes más lentas.

Aplicaciones de la VLAN

• La VLAN es útil cuando se enfrenta a mucho tráfico en su LAN.
• Cuando tiene más de 200 dispositivos en su red, se utiliza la VLAN.
• Cuando un grupo de usuarios requiera seguridad avanzada, necesitará una VLAN.
• Cuando los dispositivos se ralentizan debido a las diferentes difusiones, la VLAN es una opción ideal.
• La VLAN se utiliza para convertir un único conmutador en numerosos conmutadores.

LAN frente a VLAN: diferencias

Establecer una LAN es un arreglo costoso, mientras que establecer una VLAN es una estrategia de arreglo inteligente.

Ambos términos presentan varias diferencias. Discutámoslas en forma de tabla.

LAN	VLAN
LAN se define como un grupo de ordenadores y dispositivos periféricos que están conectados dentro de un área.	VLAN se define como una red personalizada que se elabora a partir de una o varias LAN.
LAN funciona en un único dominio de difusión.	La VLAN funciona en varios dominios de difusión.
Se introdujo por primera vez en la década de 1970.	Se introdujo por primera vez en 2003.
El coste de la LAN es elevado.	El coste de la LAN virtual es menor.
La latencia es alta.	La latencia es baja.
Los dispositivos utilizados son enrutadores, conmutadores y concentradores.	Los dispositivos utilizados son conmutadores y puentes.
La LAN utiliza protocolos Ethernet estándar, como FDDI y anillos de token.	La VLAN utiliza protocolos estándar VTP e ISP.
El alcance máximo de la conexión es de 2 millas.	La conexión tiene un alcance similar.
En LAN, el paquete se implementa en cada dispositivo.	En VLAN, el paquete se envía a un dominio de difusión concreto.
LAN es menos eficiente.	La VLAN es muy eficiente.
Para utilizar LAN, no se necesita ninguna información.	Para utilizar la VLAN, los usuarios deben conocer varios comandos para poder configurarla.
LAN no es lo suficientemente segura. Las medidas de seguridad se toman en el router.	Mejora la seguridad.
LAN filtra sólo las tramas y es menos escalable.	Especifica los protocolos y puertos para detectar la trama.

Conclusión

La red de área local virtual (VLAN) es una extensión de la red de área local (LAN), en la que se mejoran las capacidades de la LAN segmentándola lógicamente en varios dominios de difusión. Esta partición crea numerosas LAN de forma lógica en un único puente o conmutador, con lo que se reducen los costes y el tráfico a la vez que se aumenta la comodidad, la seguridad y el rendimiento de la administración.

Así, la LAN virtual facilita la gestión y la resolución de problemas con una mayor seguridad de todos los dispositivos de red en uso.

También puede explorar las mejores herramientas de prueba de velocidad de Internet para comprobar su ancho de banda Wi-Fi y móvil.