Fundamentos de conmutación: VLAN, LAG, spanning tree, enrutamiento

Un problema de transceptor nunca se anuncia como un problema de transceptor. Aparece como un cambio de topología de spanning tree, un miembro de LAG suspendido, un vecino OSPF que rebota, un túnel VXLAN que parpadea o «la mitad de los usuarios va lenta». Para traducir esos síntomas a la capa física hace falta el vocabulario de reenvío: cómo aprende un conmutador las direcciones MAC, qué son las VLAN y los trunks, cómo reparte flujos el link aggregation, por qué spanning tree bloquea puertos y qué hacen los protocolos de enrutamiento cuando un enlace parpadea. Esta página es ese vocabulario, limitado a lo que importa cuando la causa raíz puede ser un conector sucio.

Capa 2: aprendizaje de MAC y VLAN

Concepto	Qué ocurre	Ángulo óptico
Aprendizaje de MAC	la MAC de origen de cada trama se registra contra el puerto de entrada; los destinos desconocidos se inundan	un puerto que parpadea vacía y reaprende entradas — inundaciones breves después de cada parpadeo
Envejecimiento	las entradas caducan (300 s por defecto)	—
VLAN (802.1Q)	un dominio de difusión; las tramas llevan una etiqueta de 12 bits (1–4094) en los trunks	—
Puerto de acceso	una VLAN sin etiquetar	—
Puerto trunk	muchas VLAN etiquetadas, una VLAN nativa sin etiquetar	un desajuste de VLAN nativa entre extremos de un uplink se manifiesta como conectividad parcial, no como fallo de enlace
MTU / jumbo	1 500 bytes por defecto, 9 000–9 216 jumbo	un desajuste de MTU entre extremos de un uplink deja pasar los paquetes pequeños y descarta los grandes — parece óptica intermitente
Storm control, BPDU guard, port security	funciones de protección que cierran puertos	un puerto en errdisabled por cualquiera de ellas parece un módulo muerto (Índice de síntomas)

Spanning tree

Variante	Convergencia	Notas
STP (802.1D)	30–50 s	legado
RSTP (802.1w)	< 1–3 s	por defecto en la mayoría
MSTP (802.1s)	como RSTP, por instancia	grupos de VLAN
PVST+/Rapid-PVST+	por VLAN	Cisco

Spanning tree bloquea las rutas L2 redundantes. Esto es lo que le hace una óptica defectuosa:

un uplink que parpadea genera notificaciones de cambio de topología (TCN); cada TCN vacía las tablas MAC de toda la red y provoca segundos de inundación — los usuarios notan cortes en cada parpadeo (Parpadeo de enlace);
un enlace unidireccional (una fibra rota, Tx funciona, Rx no) puede crear un bucle si dejan de llegar las BPDU — UDLD, loop guard y bridge assurance existen precisamente para esto (Sin enlace);
los LED de puerto bloqueado (ámbar) son normales en enlaces redundantes, no un fallo (Nomenclatura de puertos y LED).

Las fábricas leaf-spine evitan STP enrutando cada enlace.

Agregación de enlaces (LAG, port-channel, bond)

Elemento	Regla
Protocolo	LACP (802.1AX / 802.3ad): los miembros intercambian PDU y negocian la pertenencia; un LAG estático no tiene protección
Miembros	misma velocidad, dúplex, MTU; la mayoría de los NOS exigen el mismo FEC y tipo de medio — 4 × 25G en óptica o 4 × 25G en DAC, no mezclados
Hashing	los flujos se reparten según un hash de los campos MAC/IP/puerto; un flujo nunca supera la velocidad de un solo miembro
Miembro con errores	LACP lo mantiene en el bundle mientras pasen las PDU; los errores de CRC en un miembro corrompen los flujos que caen en él por hash — «unas sesiones lentas, otras normales» es la firma típica (Métricas VDM y FEC)
Min-links	el bundle cae si quedan menos de N miembros activos — protege contra operar sobre un único enlace degradado
Nombres	`Port-channel`, `ae`, `Eth-Trunk`, `bond`, `PortChannel` según el NOS
Entre dos conmutadores	MLAG/vPC/VLT (Stacking y MLAG)

En la práctica: cuando un LAG «funciona pero va lento», revise los contadores por miembro y el DDM, no el bundle.

Capa 3: enrutamiento en el conmutador

Concepto	Qué es	Ángulo óptico
SVI / puerto enrutado	interfaz IP sobre una VLAN o sobre un puerto físico	los uplinks enrutados no tienen STP; un parpadeo es un evento de enrutamiento
Estática / OSPF / IS-IS / BGP	protocolos de enrutamiento; las fábricas de DC usan BGP (eBGP por enlace) u OSPF	los registros de vecino activo/caído señalan qué enlace parpadeó y cuándo
ECMP	multirruta de igual coste sobre N uplinks; los flujos se reparten por hash como en LAG	un uplink defectuoso degrada 1/N de los flujos; BFD (50–300 ms) detecta el fallo más rápido que los temporizadores del protocolo
Dampening	suprime el anuncio de una interfaz que parpadea	una óptica que parpadea termina en dampening — el enlace está «up» pero el tráfico no se enruta
VRF	tablas de enrutamiento separadas (¡la VRF de gestión!)	hacer ping al conmutador por la VRF equivocada parece un fallo de enlace
Redundancia de primer salto (HSRP/VRRP)	gateway virtual entre dos conmutadores	los parpadeos provocan la conmutación del gateway

Overlays

Overlay	Dónde	Ángulo óptico
VXLAN / EVPN	fábricas de DC: L2 sobre L3	los túneles viajan sobre ECMP; un enlace de spine fallando degrada los túneles de forma aleatoria, no determinista
MPLS / SR	operador	el fast reroute (< 50 ms) enmascara los parpadeos — revise los contadores del underlay
EVPN multihoming (ESI-LAG)	sustituye a MLAG	los enlaces miembro van a leaves distintos, mismas reglas que los miembros de un LAG

Control de flujo y clases lossless

Mecanismo	Propósito	Ángulo óptico
802.3x pause	detener al vecino	poco usado; el pause global oculta la congestión
PFC (802.1Qbb)	pause por prioridad para RoCE/FCoE	un enlace con errores de CRC provoca retransmisiones, no pause — pero las tormentas de pause de un puerto que parpadea pueden bloquear una clase lossless en toda la fábrica (Ethernet sin pérdidas)
ECN	marcar la congestión	—

Traducir los síntomas de reenvío a la capa física

Síntoma de reenvío	Causa física que revisar
TCN de STP cada pocos minutos, parpadeos de MAC en los registros	un uplink parpadeando — potencia Rx del DDM cerca de la sensibilidad, conector sucio
Miembro de LACP «suspended» / «individual»	desajuste de FEC o de velocidad en ese miembro; módulo no reconocido
Reinicios de vecino OSPF/BGP en un enlace	óptica parpadeando, o módulo en el límite de temperatura
ECMP: un subconjunto de flujos lento o con pérdidas	un uplink con no corregibles de FEC / CRC
Las tramas jumbo fallan, los pings funcionan	MTU — no es óptica
Bucle o tormenta de difusión tras reparar una fibra	enlace unidireccional, polaridad invertida en el MPO, falta UDLD
El tráfico se detiene tras una actualización de software	ópticas de terceros rechazadas en la nueva versión (Matrices de compatibilidad y firmware)
El servidor ve el enlace up, sin tráfico	VLAN equivocada / desajuste de nativa, o LAG en el conmutador y ninguno en el servidor

Las comprobaciones físicas detrás de cada fila: Índice de síntomas, Verificación de ópticas en un conmutador.

En CodingBox

Los síntomas de la capa de reenvío señalan un puerto; el puerto señala un módulo; el DDM, la identidad y los umbrales del módulo — leídos en el conmutador o en el banco — cierran el caso. Mantener un registro por módulo en la Code database convierte «el LAG volvió a ir lento» en «miembro 3, serie X, Rx −17 dBm, sustituido».

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