Protocolos de enrutamiento underlay en CPDs

Cuando se trata de elegir los protocolos de enrutamiento que deben implementarse en un centro de datos, debemos diferenciar entre los protocolos overlay y underlay. Por un lado, la red superpuesta o overlay es una red virtual que se enruta sobre la infraestructura de red underlay, y la decisión de enrutamiento se realiza con la ayuda de software, mientras que la red subyacente o underlay es la infraestructura física sobre la cual se construye la red overlay, responsable de la entrega de paquetes a través de redes.

Uno de los protocolos de encapsulación más comunes para redes overlay en CPDs es VXLAN o Virtual Extensible LAN, ampliamente implementado en muchos centros de datos de capa 3 para proporcionar conectividad de capa 2 entre hosts para aplicaciones específicas, así como una técnica para interconectar centros de datos (DCI). Sin embargo, VxLAN en sí solo proporciona la encapsulación overlay del centro de datos, por lo que se necesita un protocolo de enrutamiento de superposición como BGP-EVPN. La Ethernet Virtual Private Network (EVPN) es una función que proporciona una solución de plano de control escalable e interoperable de extremo a extremo para túneles VXLAN sobre infraestructura de nivel 3 utilizando BGP. Pero, ¿qué pasa con el protocolo de enrutamiento subyacente para enrutar los paquetes de VTEP a VTEP? Esta publicación cubrirá y discutirá los protocolos más compatibles con los proveedores de redes: OSPF, IS-IS, iBGP y eBGP.

Protocolos subyacentes

Protocolos de enrutamiento intra-domain

OSPFv2 es un protocolo bien entendido por los ingenieros de redes, sin embargo, su mayor limitación es que es solo IPv4. OSPFv3 se desarrolló para admitir rutas IPv6 y luego se extendió para admitir también rutas IPv4. OSPF, sin embargo, fue rechazado por la mayoría de los operadores de escala web debido a su falta de soporte multiprotocolo. IS-IS, al igual que OSPF, es un protocolo link-state, pero IS-IS es un protocolo mucho mejor considerado que puede enrutar paquetes IPv4 e IPv6, siendo el manejo de un solo protocolo una razón común para que las empresas y los proveedores de servicios implementen. Sin embargo, las buenas implementaciones de IS-IS son pocas, lo que limita las opciones del administrador. Además, muchos operadores sintieron que un protocolo link-state era inherentemente inadecuado para redes con conexiones diferentes, como la topología de Clos (frente a la topología tradicional). Los protocolos de enrutamiento link state se basan en una base de datos de topología compartida inundada entre los nodos participantes (routers). Todo el dominio del link state es una única zona de confianza: el colapso de un solo nodo puede derribar todo el dominio. Esta es la razón por la que estos protocolos no se recomiendan para infraestructura de red de misión crítica.

Protocolos de enrutamiento inter-domain

BGP pareció traer características y comportamientos que los otros dos protocolos no tenían: BGP es maduro, alimenta Internet, es más simple de entender, ofrece una mejor interoperabilidad de proveedores, permite la ingeniería de tráfico basada en saltos (hops), la propagación de eventos es más restringida y soporta multi protocolos (IPv4, IPv6, MPLS, VPNs, ...). Aunque BGP fue utilizado principalmente por proveedores de servicios y BGP no se pudo usar dentro del centro de datos de la misma manera, Microsoft Azure realizó la adaptación de BGP al centro de datos, ya que en la red del proveedor de servicios se prefiere la estabilidad a la notificación rápida de cambios, pero en la red del centro de datos, los operadores quieren que las actualizaciones de enrutamiento sean lo más rápidas posible. Este diseño de enrutamiento permite construir una estructura IP robusta y escalable, que proporciona conectividad de nivel 3 simple entre los puntos finales conectados. Además, se ha demostrado que el uso de BGP externo (EBGP) (RFC 7938) es muy adecuado como protocolo de enrutamiento independiente para aplicaciones de centros de datos y, en la actualidad, es el protocolo de enrutamiento underlay más elegido para usar en combinación con VxLAN EVPN en los centros de datos actuales.

Jaume Campeny y Alba Massa