Introducción a VXLAN

VXLAN (Virtual Extensible LAN) es un tipo de protocolo de encapsulación que permite la conectividad de centros de datos a través de túneles para extender las conexiones existentes de Capa 2 sobre una red de Capa 3.

En los centros de datos, VXLAN se considera la solución líder para crear redes superpuestas que residen en la capa superior de la red física y permiten el uso de redes virtuales. La LAN Extensible Virtual (VXLAN) permite virtualizar la infraestructura de red de los centros de datos y, al mismo tiempo, satisfacer las necesidades de los grandes centros de datos multiinquilino al proporcionar la segmentación necesaria a escala.

¿Cómo funciona?

VXLAN es una extensión de VLAN. Es un tipo de virtualización de red sobre capa 3 (NVO3) definida por el IETF. VXLAN encapsula una trama Ethernet L2 (capa 2) en un paquete UDP (User Datagram Protocol) que puede transmitirse a través de una red de capa 3.

VXLAN es una tecnología de tunelización que establece un túnel lógico sobre una red IP entre los dispositivos de red de destino y origen para encapsular paquetes Ethernet del lado del usuario. A continuación, estos paquetes se reenvían a los dispositivos de red de destino a través del túnel lógico VXLAN.
El protocolo de tunelización VXLAN permite a los usuarios construir segmentos o subredes virtualizados de Capa 2 que abarcan redes físicas de Capa 3. Cada segmento o subred de Capa 2 es virtualizado. Cada segmento o subred de capa 2 está representado por un identificador de red VXLAN (VNI) único, que se utiliza para la segmentación del tráfico.
En VXLAN, la entidad que realiza la encapsulación y desencapsulación de los paquetes Ethernet de capa 2 se denomina punto final de túnel VXLAN o VTEP. Si los dispositivos de los puntos finales no se califican como VTEPs, se utilizan dispositivos de red que tienden a encapsular y desencapsular los paquetes de datos. Estos tipos de VTEP se denominan VTEP de hardware. Por otro lado, los VTEP de software residen en hosts de hipervisor, como los hosts KVM, y soportan cargas de trabajo virtualizadas.

¿Qué problemas resuelve VXLAN?

Los centros de datos han ampliado rápidamente la virtualización de sus servidores en los últimos diez años, lo que ha supuesto un aumento significativo de la flexibilidad y la agilidad. La virtualización y la disociación de la red física de la red virtual facilitan la orquestación, la automatización y la gestión. En comparación con las VLAN, VXLAN no sólo permite segmentar las redes, sino que también resuelve los problemas de escalado y ofrece ventajas que las LAN virtuales (VLAN) no pueden proporcionar. A continuación se indican algunas de las principales ventajas de utilizar VXLAN;

- En un dominio de gestión se pueden crear teóricamente hasta 16 millones de VXLAN (mucho más que 4094 VLAN).
- Las VXLAN proporcionan segmentación de red a la escala que necesitan los desarrolladores de nubes para dar cabida a un gran número de inquilinos.
- Con las VXLAN, puede asignar recursos entre centros de datos o dentro de ellos y permitir la migración de máquinas virtuales entre servidores dispersos en dominios de Capa 2 separados mediante la tunelización del tráfico a través de redes de Capa 3.
- VXLAN proporciona una topología de red unificada, lo que mejora el rendimiento de la red y reduce su complejidad.
- Combinando EVPN y VXLAN, puede aumentar significativamente la capacidad de red de su centro de datos. Combinando VXLAN y EVPN, puede ampliar redes idénticas entre distintos centros de datos con una única superposición para que funcionen como una sola.
- VXLAN proporciona seguridad de clase empresarial y una red de varios niveles que reduce el tiempo de implantación de semanas a días y horas.

¿Cuáles son las principales diferencias entre VLAN y VXLAN?

VLAN es una tecnología de aislamiento de red establecida pero obsoleta que permite crear aproximadamente 4K redes LAN virtuales. Por lo tanto, la VLAN no puede satisfacer los crecientes requisitos de aislamiento de los centros de datos medianos y grandes. Además, cada VLAN representa una pequeña red virtual de capa 2 que no permite la migración dinámica a gran escala de máquinas virtuales (VM).
Con VXLAN, los inconvenientes mencionados de VLAN se resuelven adecuadamente. VXLAN establece un túnel lógico entre dos dispositivos de red sobre la red IP central del centro de datos y convierte toda la red del centro de datos en un conmutador de capa 2. VXLAN puede identificar hasta 16 millones de inquilinos, mucho más que los 4K inquilinos que ofrece VLAN. Por tanto, VXLAN puede satisfacer los requisitos de la migración dinámica a gran escala de máquinas virtuales.

Conclusión:

VXLAN es una tecnología avanzada de encapsulación que crea túneles lógicos para establecer conexiones de Capa 2 a través de dos o más redes de Capa 3. VXLAN es una extensión de VLAN, pero difiere de su predecesora en varios aspectos. A diferencia de la VLAN, la VXLAN admite la migración de máquinas virtuales entre centros de datos. La capacidad de esta tecnología para desacoplar la parte virtual de la red de la parte física la convierte en una solución ideal para la distribución dinámica de recursos entre centros de datos o dentro de ellos.