Seguro que en el título de este post hay una palabra de la que has oído hablar mucho, pero de la que si no eres un experto en redes y comunicaciones, conocerás de forma limitada. Me refiero a las Virtual eXtensible Local Area Network o en su acrónimo, VXLAN.

El propósito de este articulo es traducir en caso reales del día a día, que puede aportar o mejorar en nuestra infraestructura el uso de ellas.

Seguro que últimamente en cualquier conversación, articulo o charla sobre VMware NSX, aparece o se mencionan de forma reiterativa, esto nos puede hacer pensar que es un servicio exclusivo de NSX. Nada más lejos de la realidad, puesto que las VXLAN son de por sí una tecnología, implementadas, eso si, de forma nativa en NSX, pero también en muchas otras soluciones.

¿Que son las VXLAN?

Las VXLAN son una tecnología de virtualización de redes que nos permite crear redes de capa 2 y transportarlas por redes de capa 3, de una forma transparente y sencilla. Básicamente es dotar a una red de capa 2, de las ventajas de una red de capa 3.

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No quiero entrar en más detalles sobre que es una VXLAN, porque creo que será mucho más entendible con ejemplos prácticos del día a día, que con un montón de lineas que quizás sólo aquellos muy centrados en el mundo del networking, entenderán al 100%.

Si alguno tiene mucho interés, os dejo el enlace a las especificaciones y definición del IETF.

Es muy destacable, que tanto VMware, como Cisco, Arista Networks, Brocade o Cumulus, la haya incorporado a la base de sus productos, lo que nos lleva a pensar que en no mucho tiempo será una de las tecnologías predominantes en el mercado.

Ventajas técnicas que nos aportan las VXLANs


Las VXLAN nos aportan una serie de ventajas muy claras, frente al uso de las tradicionales VLANs que son las más habituales en la mayoría de nuestros datacenter, aún. Veréis que alguna de las funcionalidades o ventajas, se solapan con tecnologías como OTV de Cisco. Pero mientras que está última fue diseñada para trabajar entre distintos CPD´s, VXLAN está pensada para trabajar dentro del mismo datacenter.

Aunque hay más ventajas, os hemos querido recopilar algunas de las más destacables:

Extensión del número de IDs

Como muchos de vosotros sabréis, la forma de identificar una VLAN, es añadir un ID exclusivo a las tramas de red, que hace que separen de forma lógica del resto del tráfico del switch. En las VXLAN esto funciona exactamente igual, cada una de ellas será identificada con una ID exclusiva. Pero con la diferencia que los ID de VLAN tradicional, está limitados a 12 bits ( lo que limita a 4096 ID), frente a los 24 bits de los ID de VXLAN (VNID), lo que eleva la escalabilidad a 16 millones de ID.

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Como apreciaréis esto para cualquier empresa de tamaño medio no era un problema, pero en lo que respecta a proveedores de servicios cloud o ISP, es la solución a un gran problema, ya que una limitación de 4096 VLANs en un único dominio administrativo, se quedaba muy corto, si gestionas bastantes clientes. 

Sin duda, un salto cualitativo a la hora de desplegar infraestructura multi-tenant.

Enrutamiento

Las VXLAN utilizan los VTEPs (VXLAN Tunnel EndPoint) en cada extremo, que permiten encapsular y des-encapsular los segmentos, para que de esta forma el tráfico pueda ir de forma transparente a través de comunicación IP tradicional. Estos VTEP, pueden ser dispositivos HW (Cisco Nexus 7000 por ejemplo) o software.

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Esta solución es la que nos permite que las VMs (o End Devices como aparecen en la figura de más abajo), tengan conectividad entre si, sin necesidad de una extensión de VLANs tradicionales.

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Anteriormente señalábamos, que OTV, se solapaba en funcionalidades con VXLAN, pero con algunas diferencias de conceptos y, es que, mientras OTV fue concebido para extender la Capa 2 entre distintos datacenter, VXLAN está pensado para entender esta capa 2 entre VMs. De todas formas, es importante señalar que ambas tecnologías son plenamente complementarias, aunque la gestión y configuración de las VXLAN es tremendamente más sencillo.

Mejoras en la gestión de grandes entornos

Cuando desplegamos grandes entornos de Capa 2, a la mayoría de los administradores les surge la necesidad de utilizar Spanning Tree (STP) para evitar bucles en sus topologias de red. Igualmente, cuando los entornos comienzan a tener un tamaño respetable comienza a ser necesario el uso de «Failure Domains» y «Broadcast Domains».

Las VXLANs, al ser redes de con las ventajas de la Capa 2 y 3, nos aporta mejoras en este aspecto como:

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  • Aislamiento de dominios
  • No es necesario el uso de STP para tener controlada la topología, se usan protocolos de nivel 3 en su lugar
  • El uso de estos protocolos evita los «links» muertos que nos ocasionaba el uso de STP, utilizando todos los canales de comunicación, aprovechando al máximo posible todo el ancho de banda disponible.

¿Tiene aplicación en mi negocio?

Espero que después de lo explicado más detalladamente a nivel técnico, tengas una orientación más clara de si es aplicable al negocio donde trabajas o no. De hecho, si eres un proveedor de servicios, no se que haces leyendo este post aún y no estás ya pensando en como implantar esta tecnología en tu CPD 😉

Ya, desde un punto de vista más serio, hay una serie de necesidades de negocio que esta tecnología cubre claramente, como pueden ser

  • Mejoras fundamentales en la arquitectura física de red del datacenter, aprovechando al 100% todas sus capacidades.
  • Adaptación a las nuevas operativas que requieren las VMs.
  • Flexibilidad a la ubicación de las VMs, incluyendo entre distintos datacenters.
  • Simplificar la gestión de los dispositivos de red
  • Mayor granularidad en la configuración de la red, siendo capaces de aplicarlas, incluso, en función del servicio al que esté destinada la VM.
  • Orientación de la red a la existencia de 2 o más datacenters.

Como podréis ver, podemos decir que VXLAN es un protocolo adaptado a las nuevas tecnologías de virtualización de red y a las demandas de servicio de la empresa del siglo XXI, en la que hay dos premisas principales:

  1. Reducción de costes OPEX (costes operativos)
  2. Continuidad de negocio

Espero que este articulo os haya ayudado a comprender mejor estas tecnologías. Cualquier aporte que queráis hacer será bienvenido 🙂

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