Aprendamos VXLAN

Las infraestructuras de Data Center de hoy están diseñadas en un concepto conocido como “Cloud Based” que se fundamenta en ser Multicliente, automatizada, fácilmente escalable y con mucha visibilidad.
Una de las topologías de redes más extendidas para lograr estos puntos es Spine and Leaf, que se basa en el crecimiento horizontal, mayor relevancia del tráfico este a oeste y el no uso de Spanning tree.

 

spineandleaf

 

Otro de los puntos importantes de la nueva era del Data Center es la tolerancia cero a la no disponibilidad y esto va de la mano con la movilidad de las aplicaciones.
Para cumplir con estos nuevos requerimientos la red tuvo que evolucionar y adaptarse con nuevos protocolos y nuevas formas de funcionamiento, uno de los cambios más importantes es VXLAN del que hablaremos a detalle en las siguientes lineas.
VXLAN EVPN (Virtual Extensible Local Area Network / Ethernet Virtual Private Network) es una tecnología basada en Redes Sobrepuestas o Overlay / Underlay Networks. Permite extender dominios de capa 2 sobre redes de capa 3 para por ejemplo mover servidores virtuales de un server físico a otro sin perder de vista los problemas que ocasionarían extender capa 2 por toda la red, adicionando además características interesantes como ser ECMP e incrementar la cantidad de VLAN ID para ser multiservicio.
overlay
Antes, una dirección IP indicaba el endpoint y la localización del mismo. Desde que hablamos de Movilidad o VMotion, las direcciones IP ya no indican la localización.
VXLAN no cuenta con un Plano de Control, por lo que necesita usar algún protocolo que sí lo tenga, por ejemplo VXLAN no cuenta con mecanismos de control de fallas y escalabilidad, para ello se usa una actualización del protocolo BGP, específicamente MP-BGP (Multiprotocol BGP) que adiciona en su aprendizaje y compartición la MAC Address de los Servidores Virtuales para adicionar la localización de los servidores virtuales.
Overlay / Underlay Networks
Para lograr el objetivo de extender una red de capa 2 sobre una red de capa 3 se usan redes sobrepuestas.
  • Como Overlay se usa VXLAN EVPN que a su vez usa MP-BGP para lograr la extensión de capa 2 y usar
  • ECMP.
  • Como Underlay se puede usar un protocolo de enrutamiento dinámico, como ser OSPF, IS-IS o BGP.
  • Según el fabricante o desarrollador del software permite usar IS-IS o BGP para cumplir este objetivo.
  • Ventajas de VXLAN
  • Extiende los dominios de Capa 2, sobre Capa 3, sin extender Spanning Tree o apagar interfaces usables.
  • Tecnología de Overlay Network, usa redes sobrepuestas para extender capa 2 sobre redes tradicionales.
  • Hardware o Software, depende del tipo de implementación, se puede configurar en un hypervisor o un hardware especializado.
  • Extiende segmentación de VLAN, VXLAN tiene 16 millones de identificadores, mientras que VLAN se queda en 4096.
  • Multitenant o multicliente/multiservicio, gracias a las instancias de VNI/VRF las redes clientes se pueden incluso solapar en sus segmentos de red.
  • Multipath o se puede habilitar ECMP, al hacer uso de protocolos de enrutamiento dinámico se puede hacer balanceo por los diferentes enlaces y habilitar el Default Gateway en la capa leaf.
vxlan
VXLAN como DCI (Data Center Interconnect)
Realmente VXLAN no nace como un protocolo de interconexión de Data Center, pero en su continuo desarrollo se ha logrado que se pueda equiparar a OTV o LISP como DCI, con el uso de eBGP como Underlay network para interconectar PODs distintos de Data Center con todas las características antes expuestas.
Nomenclatura
  • VTEP (Virtual Tunnel Endpoint) Equipo que se encarga de encapsular y desencapsular el tráfico VXLAN.
  • VNI (Virtual Network Instance) Identificador de instancia VXLAN (parecido al VLAN ID).
  • VNID (Virtual Network Identifier) Campo en la cabecera VXLAN que identifica segmentos de VXLAN.

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