¿Qué es VXLAN y por qué lo necesitamos?

Con las iniciativas en la nube y las tecnologías de virtualización moldeando continuamente nuestra comprensión y nuestras demandas para las redes, VXLAN, como tecnología clave, está emergiendo silenciosamente, alterando las limitaciones de las redes tradicionales y generando posibilidades completamente nuevas para la arquitectura de red. Este artículo le proporcionará una comprensión completa de VXLAN, su papel en las redes y las razones por las que lo necesitamos.

¿Qué es VXLAN? ¿Es necesario?

VXLAN es una tecnología de red de virtualización creada por el Internet Engineering Task Force en 2014. Es una extensión de la VLAN de capa dos, diseñada para proporcionar una funcionalidad similar a la de VLAN, pero con mayor escalabilidad y flexibilidad. VXLAN permite que varias organizaciones o usuarios compartan una única red física, sin que cada usuario pueda ver el tráfico de red de ninguna otra organización. Básicamente, VXLAN es una tecnología de tunelización que establece un túnel lógico en una red IP entre el dispositivo de red original y el dispositivo de red de destino, encapsulando y reenviando paquetes desde el lado del usuario a través del túnel.

Entonces, ¿por qué es necesaria la tecnología VXLAN? Esto debe explicarse desde varios aspectos:

Escalabilidad:

Debido a la limitación de VLAN de tener solo identificadores de 12 bits, puede admitir un máximo de 4096 VLAN únicas. Esta limitación la hace inadecuada para centros de datos a gran escala o aplicaciones de computación en la nube. VXLAN, por otro lado, utiliza identificadores de red VXLAN (VNI) de 24 bits y puede admitir hasta 16777215 identificadores VXLAN únicos. Esta característica proporciona una mayor escalabilidad para satisfacer las demandas de cualquier escenario.

Adaptación a la virtualización a gran escala:

Con VXLAN ofreciendo hasta 16777215 identificadores únicos, superando ampliamente los 4096 de VLAN. VLAN, a medida que la red escala, requiere configuración y gestión individuales para cada usuario. VXLAN introduce aislamiento lógico, simplificando la gestión. VXLAN también permite que las máquinas virtuales y los contenedores se comuniquen a través de diferentes subredes, aumentando la flexibilidad y permitiendo una migración más libre de máquinas virtuales y contenedores, sin estar limitada por la topología física.

Superación de las limitaciones físicas de la red:

La encapsulación de paquetes de VXLAN mediante UDP le permite operar en cualquier red capaz de transmitir paquetes UDP. Siempre que los paquetes UDP puedan reenviarse desde el punto final del túnel VXLAN encapsulador hasta el VTEP desencapsulador, la disposición física y la distancia entre los nodos de red subyacentes se vuelven menos importantes. Este es un factor crucial que permite a VXLAN superar las limitaciones impuestas por la red física.

¿Cuál es la diferencia entre VLAN y VXLAN?

VXLAN, como extensión de VLAN, presenta diferencias entre ellas que son mucho más significativas de lo que podrían parecer inicialmente. Aunque ambas pertenecen al ámbito de la virtualización de redes, difieren significativamente en aspectos como el aislamiento de red y la flexibilidad. Permítame guiarle a través de sus diferencias:

Capa de operación:

VLAN, implementada en la capa de enlace de datos (Capa 2), logra el aislamiento lógico de la red al segregar diferentes puertos en redes virtuales distintas en un switch. Por otro lado, VXLAN, que opera en la capa de red (Capa 3), establece túneles lógicos en una red IP, encapsulando y transmitiendo paquetes de datos de un punto final de red VXLAN a otro, lo que facilita la comunicación entre redes virtuales.

Tamaño de bits del identificador:

Como se mencionó anteriormente, VLAN está limitada a un identificador VLAN de 12 bits, que admite como máximo 4096 VLAN únicas. Aunque es suficiente para algunas aplicaciones a pequeña escala, VLAN resulta inadecuada para implementaciones a gran escala. En cambio, VXLAN cuenta con un identificador de red VXLAN (VNI) de 24 bits, que admite la enorme cifra de 16777215 identificadores VXLAN únicos, lo que la hace muy adecuada para requisitos de red más amplios y complejos.

Aislamiento y flexibilidad de red:

VLAN proporciona solo aislamiento de red básico, lo que requiere configuración y gestión separadas para cada usuario en entornos de red a gran escala. Además, VLAN impone limitaciones a la comunicación entre subredes. VXLAN, sin embargo, introduce el concepto de aislamiento lógico, lo que simplifica la gestión. Además, VXLAN permite que las máquinas virtuales y los contenedores se comuniquen entre diferentes subredes, proporcionando mayor flexibilidad y facilitando la migración.

Mecanismo operativo:

VLAN utiliza el estándar 802.1Q, añadiendo etiquetas VLAN al encabezado de la trama para marcar la red virtual a la que pertenece un paquete de datos. En cambio, VXLAN emplea encapsulación UDP, creando un túnel lógico en una red IP entre los dispositivos de red de origen y destino. Encapsula tramas Ethernet de Capa 2 en UDP y las transmite a través de redes de Capa 3. La ventaja de VXLAN reside en su capacidad para operar en cualquier red que admita la transmisión de paquetes UDP, sin que la disposición física ni la distancia entre los nodos de red subyacentes supongan limitaciones, siempre que los paquetes UDP puedan reenviarse desde el punto final del túnel VXLAN encapsulador (VTEP) hasta el VTEP desencapsulador.

Aplicación de VXLAN

En las redes de centros de datos, se emplea el despliegue de una arquitectura spine-leaf para implementar centros de datos basados en VXLAN. La incorporación de MLAG mejora la fiabilidad de la arquitectura de red, al tiempo que garantiza un rendimiento óptimo. Con la presencia de VXLAN, esta solución garantiza un despliegue flexible de migraciones extensas de máquinas virtuales y servicios de usuario. Diseñada para centros de datos a gran escala o entornos de computación en la nube, aborda las demandas de requisitos de red más grandes y complejos.

Conclusión

En conclusión, VXLAN emerge como una tecnología crucial para modernizar las arquitecturas de red, abordar las limitaciones de escalabilidad y permitir implementaciones flexibles en centros de datos a gran escala y entornos de computación en la nube. Como tecnología de virtualización de red de capa 3, VXLAN no solo garantiza la privacidad y la seguridad del usuario, sino que también garantiza la independencia de los datos de tráfico. Para cualquier consulta adicional o aclaración, no dude en ponerse en contacto con los ingenieros CCIE/HCIE de QSFPTEK en [email protected].