La virtualización de redes y las redes virtuales

La virtualización de redes es la combinación de los recursos de red del hardware con los recursos de red del software en una única unidad administrativa. El objetivo de la virtualización de redes consiste en facilitar un uso compartido de recursos de redes eficaz, controlado y seguro para los usuarios y los sistemas.

El producto final de la virtualización de redes es la red virtual. Las redes virtuales se clasifican en dos clases principales: externas e internas. Las redes virtuales externas constan de varias redes locales que el software administra como una única entidad. Las partes que componen las redes virtuales externas clásicas son el hardware de conmutación y la tecnología de software VLAN. Entre los ejemplos de redes virtuales externas, se incluyen las grandes redes corporativas y los centros de datos.

Las redes virtuales internas constan de un sistema que usa zonas o máquinas virtuales configuradas en, al menos, una pseudointerfaz de red. Estos contenedores pueden comunicarse entre sí como si estuvieran en la misma red local, por lo que proporcionan una red virtual en un único host. Las partes que componen la red virtual son las tarjetas de interfaz de red virtual, o NIC virtuales (VNIC), y los conmutadores virtuales. La virtualización de red de Oracle Solaris proporciona una solución de redes virtuales internas.

Puede combinar los recursos de red para configurar tanto redes virtuales internas como externas. Por ejemplo, puede configurar los sistemas individuales con redes virtuales internas en las LAN que formen parte de una gran red virtual externa. Las configuraciones de red que se describen en esta parte incluyen ejemplos de redes virtuales internas y externas combinadas.

Partes de la red virtual interna

La red virtual interna incorporada en Oracle Solaris consta de las siguientes partes:

• Al menos una tarjeta de interfaz de red (NIC).

• Una NIC virtual (VNIC), que se haya configurado por encima de la interfaz de red.

• Un conmutador virtual, que se haya configurado al mismo tiempo que la primera VNIC en la interfaz.

• Un contenedor, como una zona o máquina virtual, que se haya configurado por encima de la VNIC.

En la figura siguiente, se muestran estas partes y se explica cómo se integran en un único sistema.

Figura 17-1 Configuración de la VNIC para una única interfaz

La figura muestra un único sistema con una NIC. La NIC está configurada con tres VNIC. Cada VNIC admite una sola zona. Por lo tanto, la zona 1, la zona 2 y la zona 3 se configuran en VNIC 1, VNIC 2 y VNIC 3, respectivamente. Las tres VNIC se conectan virtualmente a un conmutador virtual. Este conmutador proporciona la conexión entre las VNIC y la NIC física en la que se crean las VNIC. La interfaz física proporciona al sistema su conexión de red externa.

Si lo prefiere, puede crear una red virtual basada en etherstub. Los etherstubs son exclusivamente software y no requieren una interfaz de red como base para la red virtual.

Las VNIC son dispositivos de redes virtuales que tienen la misma interfaz de enlace de datos como interfaz física. Las VNIC se configuran encima de una interfaz física. Para obtener la lista actual de interfaces físicas que admiten VNIC, consulte las preguntas más frecuentes sobre virtualización de redes y control de recursos. Se pueden configurar hasta 900 VNIC en una sola interfaz física. Cuando las VNIC se configuran, estas se comportan como NIC físicas. Además, los recursos del sistema tratan las VNIC como si fueran NIC físicas.

Cada VNIC se encuentra implícitamente conectada a un conmutador virtual que corresponde a la interfaz física. El conmutador virtual proporciona la misma la conectividad entre las VNIC en una red que el hardware de conmutación proporciona para los sistemas conectados a los puertos del conmutador.

De acuerdo con el diseño de Ethernet, si un puerto del conmutador recibe un paquete saliente desde el host conectado a ese puerto, el paquete no puede acceder a un destino en el mismo puerto. Este diseño resulta inconveniente para los sistemas que están configurados con zonas o máquinas virtuales. Sin virtualización de redes, los paquetes salientes de una zona o máquina virtual con una pila exclusiva no se pueden pasar a otra máquina virtual o zona en el mismo sistema. Los paquetes salientes se envían a través de un puerto del conmutador hacia la red externa. Los paquetes entrantes no pueden alcanzar su zona o máquina virtual de destino porque los paquetes no pueden regresar a través del mismo puerto que se enviaron. Por lo tanto, cuando es necesario que se comuniquen las zonas y las máquinas virtuales en un mismo sistema, la ruta de los datos entre los contenedores debe abrirse en la máquina local. Los conmutadores virtuales proporcionan a estos contenedores el medio para transferir los paquetes.

¿Cómo se transfieren los datos mediante una red virtual?

La Figura 17-1 ilustra una configuración de VNIC simple para una red virtual en un solo sistema.

Cuando la red virtual está configurada, una zona envía tráfico a un host externo del mismo modo que un sistema sin red virtual. El tráfico se transfiere de la zona, mediante la VNIC, al conmutador virtual y luego a la interfaz física, que envía los datos en la red.

Dadas las restricciones de Ethernet mencionadas anteriormente, ¿qué ocurre si una zona en una red virtual desea enviar paquetes a otra zona en la red virtual? Como se muestra en la Figura 17-1, si, por ejemplo, la zona 1 necesita enviar tráfico en la zona 3, los paquetes se transfieren de la zona 1 mediante su VNIC 1 dedicada. Luego, el tráfico fluye por el conmutador virtual hasta la VNIC 3. A continuación, VNIC 3 transfiere el tráfico a la zona 3. El tráfico nunca deja el sistema y, por lo tanto, nunca infringe las restricciones de Ethernet.

¿Quién debería ejecutar redes virtuales?

Si necesita consolidar los recursos en los servidores de Sun de Oracle, considere la posibilidad de implementar las VNIC y las redes virtuales. Los consolidadores de los ISP, las empresas de telecomunicaciones y las grandes instituciones financieras pueden utilizar las siguientes funciones de virtualización de redes para mejorar el rendimiento de sus servidores y sus redes.

• El hardware de NIC, incluidas las nuevas y poderosas interfaces que admiten anillos de hardware

• Varias direcciones MAC para las VNIC

• La gran cantidad de ancho de banda proporcionado por las interfaces más nuevas

Es posible sustituir muchos sistemas con un único sistema que ejecute varias zonas o máquinas virtuales, sin disminuir significativamente la separación, la seguridad y la flexibilidad.