Comparaison des technologies d’extension de couche 2 pour les centres de données distribués

Les entreprises grandissant et étendant leur activité à plusieurs sites, le besoin d’une connectivité réseau fluide entre des centres de données répartis géographiquement devient primordial. L’extension de domaines de couche 2 à des sites distants permet une exécution ininterrompue des applications, la mobilité des machines virtuelles et la réplication de données pour la reprise d’activité. Toutefois, le déploiement d’extensions de couche 2 sur des réseaux étendus (WAN) pose des problèmes techniques liés à la latence, la sécurité et l’évolutivité.

Cet article aborde diverses technologies d’extension de couche 2, à savoir VXLAN (Virtual Extensible LAN), OTV (Overlay Transport Virtualization), MPLS (Multiprotocol Label Switching) et EVPN (Ethernet Virtual Private Network). Chaque technologie présente ses forces et faiblesses et ses cas d’usage idéaux. Leur compréhension aide à faire le bon choix pour son architecture de centres de données distribués.

Pourquoi étendre la couche 2 de centres de données ?

L’extension d’un réseau de couche 2 à des centres de données consiste en fait à relier plusieurs LAN (réseaux locaux) répartis géographiquement. Elle s’avère souvent nécessaire aux fins suivantes :

Mobilité des machines virtuelles : l’essor de la virtualisation des serveurs amène les entreprises à devoir migrer des machines virtuelles entre différents centres de données sans reconfigurer les adresses IP ou les paramètres réseau.

Reprise d’activité et haute disponibilité : l’extension de couche 2 permet de synchroniser les données entre des sites, accélérant la reprise en cas d’incident.

Simplification de l’architecture réseau: l’extension de couche 2 simplifie la segmentation du réseau et unifie son maillage entre des centres de données distants.

Toutefois, il est crucial de choisir la bonne technologie d’extension car différentes options offrent divers résultats en termes d’évolutivité, de performance et de tolérance aux pannes.

Analyse technologique : aperçu des solutions d’extension de couche 2

Virtual Extensible LAN (VXLAN)

Il s’agit d’une technologie de virtualisation réseau qui encapsule le trafic de couche 2 dans des paquets de couche 3, via le protocole de transport UDP. Elle étend les VLAN classiques à bien plus grande échelle avec jusqu’à 16 millions de segments, contre seulement 4 096 pour les VLAN standards.

Avantages

Évolutivité : VXLAN permet de vastes déploiements avec la capacité de gérer jusqu’à 16 millions de segments. C’est idéal pour de grands centres de données distribués et des environnements cloud.

Mobilité des VM: meilleure mobilité des machines virtuelles, permettant de les déplacer entre centres de données sans devoir réaffecter des adresses IP.

Monodiffusion et multidiffusion: on peut déployer VXLAN en multidiffusion (trafic de contrôle) ou monodiffusion pour moins dépendre de protocoles de routage multidiffusion.

Limitations

Complexité de superposition: VXLAN repose sur une infrastructure réseau superposée, accroissant la complexité.

Recours à la multidiffusion : si le VXLAN n’utilise pas le mode monodiffusion, il dépend du routage multidiffusion, qui peut être indisponible ou non optimisé dans certains environnements réseau.

Cas d’usage

Vastes centres de données exigeant une haute mobilité des VM.

Réseaux de fournisseur de services demandant un isolement des clients et une haute évolutivité.

Overlay Transport Virtualization (OTV)

Il s’agit d’une technologie exclusive de Cisco qui étend les domaines de couche 2 à des réseaux IP en encapsulant des trames Ethernet dans des paquets IP, reliant des VLAN via des liaisons WAN.

Avantages

Simplicité : OTV permet un déploiement rapide avec une configuration minimale, simplifiant l’extension de couche 2 via des WAN.

Élimination des boucles : OTV élimine intrinsèquement les boucles de couche 2 en agissant comme un protocole de distribution d’adresses MAC, offrant une connectivité sans boucle entre des sites.

Multihébergement : OTV gère le multihébergement à des fins de résilience, un site pouvant se connecter à plusieurs périphériques OTV pour une redondance.

Limitations

Exclusivité Cisco: technologie exclusive de Cisco, OTV limite la flexibilité dans des environnements hétérogènes.

Évolutivité : OTV convient mieux à de petits environnements contrôlés et son évolutivité ne rivalise pas avec VXLAN pour de très grands déploiements.

Cas d’usage

Entreprises ayant une infrastructure Cisco qui veulent une solution d’extension de couche 2 simple.

Centres de données demandant une solution de reprise d’activité rapide et efficace.

Multiprotocol Label Switching (MPLS)

Il s’agit d’une technologie WAN évolutive qui peut créer des VPN de couche 2 à l’aide d’étiquettes au lieu d’adresses IP pour une transmission rapide et efficace des paquets.

Avantages

Ingénierie de trafic: MPLS offre une solide ingénierie de trafic, optimisant le flux des données et l’utilisation de la bande passante.

QoS (qualité de service): MPLS permet aux fournisseurs de services d’offrir des garanties de QoS, solution idéale pour les entreprises ayant des impératifs de performance stricts.

VPN de couche 2 et couche 3: MPLS permet les deux types de VPN, d’où sa flexibilité pour différentes architectures.

Limitations

Coût : l’option MPLS peut s’avérer coûteuse, surtout pour de petites à moyennes entreprises.

Complexité de configuration : la configuration de MPLS exige une expertise, posant un problème aux entreprises sans équipes réseau dédiées.

Cas d’usage

Réseaux de qualité opérateur nécessitant une haute disponibilité et une priorisation du trafic.

Entreprises exigeant une performance garantie et une résilience de l’exploitation multisite.

Ethernet VPN (EVPN)

Il s’agit d’une technologie VPN normalisée de couche 2/3 qui étend la connectivité de couche 2 sur des réseaux MPLS ou IP, permettant la mobilité MAC et le multihébergement.

Avantages

Mobilité MAC : VPN gère bien la mobilité des adresses MAC, le rendant idéal pour les environnements où on déplace souvent des VM.

Mutualisation : EVPN permet la mutualisation et la segmentation du trafic entre différents environnements de client.

Évolutivité : EVPN évolue bien dans des environnements de centre de données et de fournisseur de services.

Limitations

Complexité : EVPN exige une solide architecture réseau et une configuration appropriée.

Réseau MPLS/IP de base: le déploiement d’EVPN peut exiger des modifications majeures de l’infrastructure actuelle si elle n’utilise pas déjà un réseau MPLS/IP.

Cas d’usage

Grands fournisseurs de services demandant un isolement des clients, une évolutivité et une mobilité MAC.

Entreprises ayant des centres de données virtualisés qui nécessitent une bonne mobilité des VM entre des sites.

Cas d’usage des extensions de couche 2 dans des centres de données distribués

1. Mobilité des machines virtuelles: les environnements cloud et les centres de données virtualisés exigent une migration facile des VM. Les technologies comme VXLAN et EVPN conviennent mieux car elles utilisent le même segment de couche 2 entre les sites sans reconfigurer les adresses IP, maintenant l’accès aux applications.
2. Reprise d’activité et haute disponibilité : les extensions de couche 2 offrent une réplication des données synchrone et des clusters haute disponibilité entre les centres de données répartis, accélérant la reprise après des interruptions.
3. Services cloud et déploiements multisites: les extensions de couche 2 relient des centres de données sur site à des environnements de cloud public, permettant une architecture cloud hybride. On utilise souvent un réseau VXLAN et SD-WAN dans ces cas.
4. Réunion de réseau après des fusions et des acquisitions: lors de fusions, les extensions de couche 2 (comme MPLS ou GRE) servent souvent à connecter temporairement des réseaux hétérogènes sans reconfigurer toute l’infrastructure.

Analyse et résolution des problèmes des extensions de couche 2 avec OpManager Plus

Les technologies d’extension de couche 2 créent la base vitale des centres de données distribués, mais une performance optimale exige une analyse et une gestion constantes. OpManager Plus offre de solides outils pour analyser ces technologies et résoudre les problèmes en temps réel, quelle que soit la solution d’extension de couche 2 choisie.

Analyse de la performance : suivez des métriques clés comme la latence, la perte de paquets et la gigue pour assurer une connectivité de couche 2 stable. Pour les technologies comme VXLAN ou EVPN, OpManager Plus analyse les extrémités VTEP (VXLAN Tunnel End Point) ou les nœuds MPLS pour garantir une communication fluide entre les centres de données.

Analyse du flux de trafic : OpManager Plus intègre les protocoles de flux NetFlow, sFlow et autres, offrant un aperçu précis du trafic réseau. Cela aide à identifier les goulots, les erreurs de configuration ou les modèles de trafic anormaux pouvant affecter les extensions de couche 2.

Détection des incidents: la détection des incidents en temps réel permet d’identifier et de résoudre rapidement les problèmes comme un dysfonctionnement VTEP ou une définition incorrecte des adresses MAC. OpManager Plus avise instantanément les administrateurs par courrier, SMS ou autre alerte.

Prise en charge hétérogène : que l’on utilise la technologie OTV de Cisco ou MPLS/EVPN d’un autre fournisseur, OpManager Plus gère une large gamme d’appareils et d’applications, offrant une solution polyvalente pour les environnements hétérogènes. Analyse de la bande passante : les extensions de couche 2 via un WAN sont sensibles à la bande passante. OpManager Plus analyse l’utilisation de la bande passante pour bien traiter le trafic vital sans baisse de performance.

Gestion des configurations: outre l’analyse, OpManager Plus assure la gestion des configurations réseau, aidant à gérer et sauvegarder les configurations des périphériques d’extension de couche 2 pour une restauration rapide en cas de défaillance.

Que l’on exploite un réseau de petite taille ou gère un grand centre de données distribué, les outils d’analyse comme OpManager Plus offrent le suivi et le contrôle nécessaires pour assurer une bonne exécution de sa technologie d’extension de couche 2. Grâce à ces moyens d’analyse, l’entreprise peut éviter les interruptions, optimiser la performance et veiller à un fonctionnement fluide de ses domaines de couche 2 étendus.

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