Una red de área local (LAN) es una red que conecta ordenadores, servidores, impresoras y otros dispositivos dentro de un área física limitada, como una oficina, un edificio o un campus, y que suele utilizar una infraestructura Ethernet o Wi-Fi con conmutadores y puntos de acceso que reenvían el tráfico localmente en función de las direcciones MAC. El diseño y el funcionamiento de una LAN dependen fundamentalmente del DHCP para la asignación de direcciones y del DNS para la resolución de nombres; para ello, es esencial una planificación adecuada de las subredes, la documentación y la segmentación en VLAN, con el fin de evitar fallos de conectividad, conflictos de direcciones y tormentas de difusión que degraden el rendimiento en toda la organización. La seguridad y la fiabilidad requieren registros precisos de los dispositivos y las direcciones en cada segmento, la autenticación de los dispositivos antes de la conexión, la supervisión de terminales no autorizados y la segmentación lógica mediante VLAN y controles de acceso para contener el movimiento lateral y limitar la exposición derivada de dispositivos comprometidos.
Cómo funciona una LAN
Una LAN funciona asignando a cada dispositivo una interfaz de red y conectando dichas interfaces a través de una infraestructura compartida que reenvía las tramas a nivel local. Los dispositivos de una misma LAN se comunican entre sí directamente, y el tráfico destinado a otras redes pasa por una puerta de enlace.
Cada dispositivo se conecta a un conmutador mediante un cable Ethernet o a un punto de acceso a través de Wi-Fi. Los dispositivos se identifican en la LAN mediante direcciones MAC, y los conmutadores aprenden qué dirección MAC es accesible a través de qué puerto para poder reenviar las tramas solo donde sea necesario. Los dispositivos también tienen direcciones IP, que suelen asignarse mediante DHCP y proceden de una o más subredes. Cuando un dispositivo envía tráfico a una dirección dentro de su propia subred, entrega la trama directamente. Cuando el destino se encuentra fuera de la subred, el dispositivo envía el tráfico a su puerta de enlace predeterminada, normalmente un router, que lo reenvía hacia otras redes, como Internet o un sitio remoto. Una LAN puede dividirse en varias redes LAN virtuales (VLAN) en los mismos conmutadores, utilizando el etiquetado IEEE 802.1Q, de modo que los grupos de dispositivos queden separados en dominios de difusión distintos. Dentro de las LAN se suelen utilizar los rangos de direcciones privadas del RFC 1918, y la traducción de direcciones de red permite que esos dispositivos accedan a redes públicas.
Problemas habituales en las LAN
Un error de cableado o un árbol de expansión desactivado pueden provocar un bucle de capa 2. En ese caso, las tramas de difusión circulan sin cesar, la utilización de la CPU y de los enlaces del conmutador se dispara, y todos los dispositivos del segmento pierden conectividad.
Los plazos de alquiler cortos en segmentos de red para invitados o inalámbricos con mucho tráfico pueden agotar el rango de direcciones. Los nuevos dispositivos no consiguen una dirección y recurren a una dirección 169.254 autoasignada, mientras que los dispositivos existentes siguen funcionando.
Una dirección estática establecida dentro de un rango DHCP, o un dispositivo no autorizado, provoca un conflicto de direcciones. Los usuarios experimentan cortes intermitentes en la conexión y observan que las tablas ARP alternan entre dos direcciones MAC.
Un router doméstico conectado a una toma de pared puede responder a las solicitudes DHCP con una puerta de enlace o un servidor DNS incorrectos. Los clientes de ese segmento pierden el acceso o son redirigidos a servidores de resolución no deseados, y el control habitual consiste en el «DHCP snooping» en los conmutadores.
Una VLAN nativa incorrecta o la ausencia de una VLAN en un puerto troncal impide que los dispositivos puedan acceder a su puerta de enlace. Los puertos muestran que el enlace está activo, pero los clientes no obtienen ninguna dirección o no pueden salir de la subred.