Comparación de las tecnologías de extensión de capa 2 para centros de datos distribuidos

A medida que las empresas escalan y amplían sus operaciones en múltiples ubicaciones, se vuelve primordial tener una conectividad de red perfecta a través de los centros de datos distribuidos geográficamente. Extender los dominios de capa 2 a través de sitios remotos permite un rendimiento ininterrumpido de las aplicaciones, la movilidad de los equipos virtuales (VM) y la replicación de datos para la recuperación ante desastres (DR). Sin embargo, implementar extensiones de capa 2 en redes de área extensa (WAN) plantea retos técnicos relacionados con la latencia, la seguridad y la escalabilidad.

En este artículo exploraremos varias tecnologías de extensión de capa 2, como la LAN extensible virtual (VXLAN), la virtualización del transporte superpuesto (OTV), la conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) y la red privada virtual Ethernet (EVPN), entre otras. Cada tecnología tiene sus puntos fuertes, sus puntos débiles y sus casos de uso ideales, y comprenderlos le ayudará a tomar la decisión correcta para su arquitectura de centro de datos distribuido.

¿Por qué extender la capa 2 a través de los centros de datos?

Extender una red de capa 2 a través de los centros de datos significa esencialmente tender un puente entre varias LAN (redes de área local) separadas geográficamente. Esto suele ser necesario para:

Soportar la movilidad de equipos virtuales: Con el auge de la virtualización de servidores, muchas organizaciones tienen la necesidad de migrar equipos virtuales entre distintos centros de datos sin tener que reconfigurar las direcciones IP o los ajustes de red.

Recuperación ante desastres y alta disponibilidad: Extender la capa 2 permite a las empresas sincronizar datos entre centros, garantizando una recuperación más rápida en caso de catástrofe.

Simplificar el diseño de la red: Extender la capa 2 puede simplificar la segmentación de la red y proporcionar un tejido de red unificado en los centros de datos remotos.

Sin embargo, es crucial elegir la tecnología adecuada para la extensión de capa 2, ya que los distintos enfoques ofrecen diversas funciones de escalabilidad, rendimiento y tolerancia a fallos.

Análisis tecnológico: Resumen general de las soluciones de extensión de capa 2

LAN extensible virtual (VXLAN)

La VXLAN es una tecnología de virtualización de red que encapsula el tráfico de capa 2 dentro de paquetes de capa 3, utilizando UDP como protocolo de transporte. Amplía las VLAN tradicionales a escalas mucho mayores, permitiendo hasta 16 millones de VLAN, frente al límite de 4096 de las VLAN estándar.

Beneficios

Escalabilidad: La VXLAN es compatible con implementaciones a gran escala gracias a su capacidad para albergar más de 16 millones de segmentos. Esto es ideal para grandes centros de datos distribuidos y entornos de nube.

Movilidad de VM: Movilidad eficiente de los equipos virtuales, lo que permite que los VM se desplacen por los centros de datos sin necesidad de reasignar direcciones IP.

Soporte para multidifusión y unidifusión: La VXLAN se puede implementar utilizando la multidifusión (para el tráfico de control) o unidifusión para reducir la dependencia de los protocolos de enrutamiento de multidifusión.

Limitaciones

Complejidad de la superposición: La VXLAN se basa en una infraestructura de red subyacente y superpuesta, lo que aumenta la complejidad.

Dependencia de multidifusión: Si no se utiliza el modo de unidifusión, la VXLAN adopta el enrutamiento de multidifusión, que podría no estar disponible u optimizado en determinados entornos de red.

Casos de uso

Centros de datos en la nube a gran escala que requieren una gran movilidad de VM.

Redes de proveedores de servicios que necesitan un aislamiento de los inquilinos y una gran escalabilidad.

Virtualización del transporte superpuesto (OTV)

La OTV es una tecnología de extensión de capa 2 propiedad de Cisco que amplía los dominios de capa 2 a través de redes basadas en IP mediante la encapsulación de tramas Ethernet en paquetes IP, tendiendo puentes VLAN a través de conexiones WAN.

Beneficios

Simplicidad: La OTV está diseñada para funcionar "out-of-the-box" con una configuración mínima, lo que simplifica la extensión de capa 2 a través de las WAN.

Evitar bucles: La OTV aborda de forma nativa los bucles de capa 2 actuando como un protocolo de "distribución de direcciones MAC", lo que proporciona una conectividad sin bucles entre los sitios.

Compatible con la multi conexión: La OTV es compatible con la multi conexión para brindar mayor resistencia, lo que permite que un sitio se conecte a varios dispositivos OTV para mayor redundancia.

Limitaciones

Dependencia de Cisco: La OTV es propiedad de Cisco, lo que limita la flexibilidad en entornos de múltiples proveedores.

Escalamiento: La OTV es más adecuada para entornos más pequeños y controlados y puede que no sea tan eficiente como la VXLAN para implementaciones muy grandes.

Casos de uso

Empresas que utilizan la infraestructura de Cisco y buscan una solución sencilla de extensión de capa 2.

Centros de datos que necesitan soluciones rápidas y eficientes de recuperación ante desastres.

Conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS)

MPLS es una tecnología WAN escalable que puede crear VPN de capa 2 utilizando etiquetas en lugar de direcciones IP para reenviar paquetes de manera rápida y eficiente.

Beneficios

Ingeniería de tráfico: La MPLS ofrece una potente ingeniería de tráfico, optimizando el flujo de datos y la utilización del ancho de banda.

QoS (calidad del servicio): La MPLS permite a los proveedores de servicios ofrecer garantías de QoS, ideales para empresas con estrictos requisitos de rendimiento.

Compatibilidad con VPN de capa 2 y capa 3: La MPLS es compatible con ambos tipos de VPN, lo que la hace flexible para diferentes arquitecturas.

Limitaciones

Costo: La MPLS puede resultar costosa, especialmente para las pequeñas y medianas empresas.

Complejidad de la configuración : Configurar la MPLS requiere experiencia, lo que supone un reto para las organizaciones que no cuentan con equipos dedicados a las redes.

Casos de uso

Redes de nivel operador que necesitan alta disponibilidad y priorización del tráfico.

Empresas que requieren un rendimiento y una capacidad de recuperación garantizados en operaciones multi sitio.

VPN Ethernet (EVPN)

EVPN es una tecnología VPN de capa 2/3 basada en estándares que amplía la conectividad de capa 2 a través de redes MPLS o basadas en IP, proporcionando compatibilidad con la movilidad de MAC y la multi conexión.

Beneficios

Movilidad de MAC: EVPN identifica de forma eficiente la movilidad de las direcciones MAC, lo que resulta ideal para entornos en los que los VM se desplazan con frecuencia.

Multi inquilinos: EVPN es compatible con los entornos multi inquilino y la segmentación del tráfico entre distintos entornos de clientes.

Escalabilidad: EVPN se adapta bien tanto a entornos de centros de datos como de proveedores de servicios.

Limitaciones

Complejidad: EVPN requiere una arquitectura de red robusta y una configuración adecuada.

Requiere núcleo MPLS/IP: Implementar EVPN puede requerir cambios significativos en la infraestructura existente si no se utiliza ya MPLS/IP.

Casos de uso

Grandes proveedores de servicios que necesitan aislamiento de inquilinos, escalabilidad y movilidad de MAC.

Empresas con centros de datos virtualizados que necesitan una movilidad de VM eficiente entre centros.

Casos de uso de las extensiones de capa 2 en centros de datos distribuidos

1. Movilidad de equipos virtuales: La migración eficiente de VM es fundamental en los entornos de nube y en los centros de datos virtualizados. Se prefieren tecnologías como VXLAN y EVPN, ya que mantienen el mismo segmento de capa 2 en todos los sitios sin necesidad de reconfigurar las direcciones IP, lo que garantiza un acceso ininterrumpido a las aplicaciones.
2. Recuperación ante desastres y alta disponibilidad: Las extensiones de capa 2 permiten la replicación sincrónica de datos y los clusters de alta disponibilidad entre centros de datos geográficamente dispersos, lo que reduce los tiempos de recuperación durante las interrupciones.
3. Servicios en la nube e implementaciones multisitio: Las extensiones de capa 2 tienden un puente entre los centros de datos on-premise y los entornos de nube pública, siendo compatibles con las arquitecturas de nube híbrida. VXLAN y SD-WAN se utilizan habitualmente para este tipo de escenarios.
4. Amalgama de redes tras fusiones y adquisiciones: Durante las fusiones, a menudo se utilizan las extensiones de capa 2 (por ejemplo, MPLS o GRE) para conectar redes dispares temporalmente, sin reconfigurar toda la infraestructura.

Monitoreo y resolución de problemas de las extensiones de capa 2 con OpManager Plus

Aunque las tecnologías de extensión de capa 2 proporcionan la red troncal esencial para los centros de datos distribuidos, garantizar un rendimiento óptimo requiere de un monitoreo y gestión continuos. OpManager Plus ofrece sólidas funciones que le ayudarán a monitorear y solucionar los problemas de estas tecnologías en tiempo real, independientemente de la solución de extensión de capa 2 que elija.

Monitoreo del rendimiento: Supervise métricas críticas como la latencia, la pérdida de paquetes y la fluctuación para garantizar una conectividad estable de capa 2. Para tecnologías como VXLAN o EVPN, OpManager Plus puede monitorear nodos VTEP (endpoints de túnel VXLAN) o MPLS para garantizar una comunicación eficiente entre los centros de datos.

Análisis del flujo de tráfico: Con la compatibilidad integrada para NetFlow, sFlow y otras tecnologías de flujo, OpManager Plus proporciona información detallada sobre el tráfico de la red. Esto ayuda a identificar cuellos de botella, errores de configuración o patrones de tráfico anómalos que puedan afectar a las extensiones de capa 2.

Detección de fallos: La detección de fallos en tiempo real garantiza la rápida identificación y resolución de problemas como el mal funcionamiento de VTEP o los errores en el aprendizaje de la dirección MAC. OpManager Plus puede notificar instantáneamente a los administradores a través de correo electrónico, SMS u otras alertas.

Soporte multi-proveedor: Independientemente de si utiliza OTV de Cisco o MPLS/EVPN de otro proveedor, OpManager Plus es compatible con una amplia gama de dispositivos y tecnologías, lo que lo convierte en una herramienta versátil para entornos de múltiples proveedores. Monitoreo del ancho de banda: Las extensiones de capa 2 a través de WAN son sensibles al ancho de banda. OpManager Plus puede monitorear el uso del ancho de banda para garantizar que el tráfico crítico llegue sin degradar el rendimiento.

Gestión de configuraciones: Además del monitoreo, OpManager Plus ofrece una gestión de la configuración de red, ayudándole a gestionar y hacer copias de seguridad de las configuraciones de los dispositivos de extensión de capa 2, garantizando una rápida recuperación en caso de fallo.

Tanto si dirige una operación a pequeña escala como si gestiona un gran centro de datos distribuido, las herramientas de monitoreo como OpManager Plus le proporcionan la visibilidad y el control que necesita para garantizar que su tecnología de extensión de capa 2 funciona de manera eficiente. Al aprovechar estas funciones de monitoreo, las empresas pueden evitar la inactividad, optimizar el rendimiento y garantizar el óptimo funcionamiento de sus dominios extendidos de capa 2.

Más información sobre OpManager Plus

E-booksBlogsExplore otras funciones

Logre una observabilidad pragmática con OpManager Plus. Pruébelo gratis ahora.

Descargar una prueba gratis por 30 días