Protocols d'enrutament underlay per CPDs

Quan es tracta de triar els protocols d'enrutament que s'han d'implementar en un centre de dades, hem de diferenciar entre els protocols overlay i underlay. D'una banda, la xarxa superposada o overlay és una xarxa virtual que s'encamina sobre la infraestructura de xarxa underlay, i la decisió d'enrutament es realitza amb l'ajuda de software, mentre que la xarxa subjacent o underlay és la infraestructura física sobre la qual es construeix la xarxa overlay, responsable del lliurament de paquets a través de xarxes.

Un dels protocols d'encapsulació més comuns per a xarxes overlay en el CPD és VXLAN o Virtual Extensible LAN, àmpliament implementat en molts centres de dades de capa 3 per proporcionar connectivitat de capa 2 entre hosts per a aplicacions específiques, així com una tècnica per interconnectar centres de dades (DCI). No obstant això, VxLAN en si mateix proporciona l'encapsulació del centre de dades, de manera que es necessita un protocol d'enrutament overlay com BGP-EVPN. Així, l’Ethernet Virtual Private Network (EVPN) és una tecnologia que proporciona una solució de pla de control escalable i interoperable d'extrem a extrem per túnels VXLAN sobre infraestructura de nivell 3 utilitzant BGP. Però, què passa amb el protocol d'enrutament subjacent per encaminar els paquets de VTEP a VTEP? Aquesta publicació cobrirà i discutirà els protocols més compatibles amb els proveïdors de xarxes: OSPF, IS-IS, iBGP i eBGP.

Protocols underlay

Protocols d'enrutament intra-domain

OSPFv2 és un protocol ben entès pels enginyers de xarxes, però, la seva major limitació és que és només IPv4. OSPFv3 es va desenvolupar per admetre rutes IPv6 i després es va estendre per admetre també rutes IPv4. OSPF, però, va ser rebutjat per la majoria dels operadors d'escala web per la seva falta de suport multiprotocol. D’altra banda, tot i que IS-IS és un protocol link-state igual que OSPF, IS-IS és un protocol molt millor considerat que pot utilitzar paquets IPv4 i IPv6, i el maneig d'un sol protocol és una raó comuna perquè les empreses i els proveïdors de serveis l’implementin. No obstant això, els bons dissenys amb IS-IS són pocs, el que limita les opcions de l'administrador. A més, molts operadors van sentir que un protocol link-state era inherentment inadequat per a xarxes amb connexions diferents, com la topologia de Clos (enfront de la topologia tradicional). Tot el domini de l'enllaç state és una única zona de confiança: el col·lapse d'un sol node pot fer caure tot el domini. Aquesta és la raó per la qual aquests protocols no es recomanen per a infraestructura de xarxa de missió crítica.

Protocols d'enrutament inter-domain

BGP va semblar portar característiques i comportaments que els altres dos protocols no tenien: BGP és madur, alimenta Internet, és més simple d'entendre, ofereix una millor interoperabilitat de proveïdors, permet l'enginyeria de trànsit basada en salts (hops), la propagació d'esdeveniments és més restringida i suporta multi protocols (IPv4, IPv6, MPLS, VPNs, ...). Inicialment, encara que BGP va ser utilitzat per proveïdors de serveis i BGP no es va poder fer servir dins de centre de dades de la mateixa manera, Microsoft Azure va realitzar l'adaptació de BGP als centre de dades, ja que a la xarxa del proveïdor de serveis es prefereix l'estabilitat a la notificació ràpida de canvis, però a la xarxa de centre de dades, els operadors volen que les actualitzacions d'enrutament siguin el més ràpides possible. Aquest disseny d'enrutament permet construir una estructura IP robusta i escalable, que proporciona connectivitat de nivell 3 simple entre els punts finals connectats. A més, s'ha demostrat que l'ús de BGP extern (eBGP) (RFC 7938) és molt adequat com a protocol d'enrutament independent per a aplicacions de centres de dades i, en l'actualitat, és el protocol d'enrutament underlay més triat per utilitzar en combinació amb VxLAN EVPN en els centres de dades actuals.

Jaume Campeny i Alba Massa