En la era de la computación en la nube y la virtualización de redes, VXLAN (Virtual Extensible LAN) se ha convertido en una tecnología clave para construir redes superpuestas escalables y flexibles. En el corazón de la arquitectura VXLAN se encuentra el VTEP (VXLAN Tunnel Endpoint), un componente crucial que permite la transmisión fluida del tráfico de capa 2 a través de redes de capa 3. A medida que el tráfico de red se vuelve cada vez más complejo con diversos protocolos de encapsulación, la función de los Network Packet Brokers (NPB) con capacidades de Tunnel Encapsulation Stripping se ha vuelto indispensable para optimizar las operaciones de VTEP. Este blog explora los fundamentos de VTEP y su relación con VXLAN, y luego profundiza en cómo la función de Tunnel Encapsulation Stripping de los NPB mejora el rendimiento de VTEP y la visibilidad de la red.
Comprensión de VTEP y su relación con VXLAN
Primero, aclaremos los conceptos básicos: VTEP, abreviatura de VXLAN Tunnel Endpoint, es una entidad de red responsable de encapsular y desencapsular paquetes VXLAN en una red superpuesta VXLAN. Sirve como punto de inicio y fin de los túneles VXLAN, actuando como una "puerta de enlace" que conecta la red superpuesta virtual con la red subyacente física. Los VTEP pueden implementarse como dispositivos físicos (como conmutadores o enrutadores compatibles con VXLAN) o entidades de software (como conmutadores virtuales, hosts de contenedor o proxies en máquinas virtuales).
La relación entre VTEP y VXLAN es inherentemente simbiótica: VXLAN depende de los VTEP para realizar su funcionalidad principal, mientras que los VTEP existen exclusivamente para soportar las operaciones de VXLAN. El valor principal de VXLAN es crear una red virtual de capa 2 sobre una red IP de capa 3 mediante encapsulación MAC en UDP, superando las limitaciones de escalabilidad de las VLAN tradicionales (que solo admiten 4096 ID de VLAN) con un identificador de red VXLAN (VNI) de 24 bits que habilita hasta 16 millones de redes virtuales. Así es como los VTEP lo permiten: cuando una máquina virtual (VM) envía tráfico, el VTEP local encapsula la trama Ethernet de capa 2 original añadiendo un encabezado VXLAN (que contiene el VNI), un encabezado UDP (usando el puerto 4789 por defecto), un encabezado IP externo (con la IP VTEP de origen y la IP VTEP de destino) y un encabezado Ethernet externo. Luego, el paquete encapsulado se transmite a través de la red subyacente de capa 3 al VTEP de destino, que desencapsula el paquete quitando todos los encabezados externos, recupera la trama Ethernet original y la reenvía a la VM de destino según la VNI.
Además, los VTEP gestionan tareas críticas como el aprendizaje de direcciones MAC (mapeo dinámico de direcciones MAC de hosts locales y remotos a las IP de los VTEP) y el procesamiento del tráfico de difusión, unidifusión desconocida y multidifusión (BUM), ya sea mediante grupos de multidifusión o replicación de cabecera en modo de solo unidifusión. En esencia, los VTEP son los componentes básicos que posibilitan la virtualización de red y el aislamiento multiusuario de VXLAN.
El desafío del tráfico encapsulado para los VTEP
En entornos de centros de datos modernos, el tráfico VTEP rara vez se limita a la encapsulación VXLAN pura. El tráfico que pasa por VTEP suele transportar múltiples capas de encabezados de encapsulación, incluyendo VLAN, GRE, GTP, MPLS o IPIP, además de VXLAN. Esta complejidad de encapsulación plantea importantes desafíos para las operaciones de VTEP y la posterior monitorización, análisis y aplicación de la seguridad de la red:
○ - Visibilidad reducidaLa mayoría de las herramientas de monitoreo y seguridad de red (como IDS/IPS, analizadores de flujo y rastreadores de paquetes) están diseñadas para procesar tráfico nativo de capa 2/capa 3. Los encabezados encapsulados ocultan la carga útil original, lo que impide que estas herramientas analicen con precisión el contenido del tráfico o detecten anomalías.
○ - Mayor sobrecarga de procesamientoLos propios VTEP deben invertir recursos informáticos adicionales para procesar paquetes encapsulados multicapa, especialmente en entornos de alto tráfico. Esto puede provocar una mayor latencia, una reducción del rendimiento y posibles cuellos de botella en el rendimiento.
○ - Problemas de interoperabilidadDistintos segmentos de red o entornos multiproveedor pueden utilizar distintos protocolos de encapsulación. Sin una correcta eliminación de encabezados, el tráfico podría no reenviarse o procesarse correctamente al pasar por los VTEP, lo que genera problemas de interoperabilidad.
Cómo la eliminación de encapsulamiento de túneles de los NPB fortalece a los VTEP
Los agentes de paquetes de red (NPB) Mylinking™ con capacidades de eliminación de encapsulación de túnel abordan estos desafíos actuando como preprocesadores de tráfico para los VTEP. Los NPB pueden eliminar diversos encabezados de encapsulación (incluidos VXLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS e IPIP) de los paquetes de datos originales antes de reenviar el tráfico a los VTEP o a las herramientas de monitorización/seguridad. Esta funcionalidad ofrece tres ventajas clave para las operaciones VTEP:
1. Mayor visibilidad y seguridad de la red
Al eliminar los encabezados de encapsulación, los NPB exponen la carga útil original de los paquetes, lo que permite que las herramientas de monitorización y seguridad detecten el contenido real del tráfico. Por ejemplo, cuando el tráfico VTEP se reenvía a un IDS/IPS, el NPB primero elimina los encabezados VXLAN y MPLS, lo que permite al IDS/IPS detectar actividad maliciosa (como malware o intentos de acceso no autorizado) en la trama original. Esto es especialmente crítico en entornos multiusuario donde los VTEP gestionan el tráfico de varios usuarios. Los NPB garantizan que las herramientas de seguridad puedan inspeccionar el tráfico específico de cada usuario sin verse obstaculizados por la encapsulación.
Además, los NPB pueden eliminar encabezados selectivamente según el tipo de tráfico o VNI, lo que proporciona visibilidad granular de redes virtuales específicas. Esto ayuda a los administradores de red a solucionar problemas (como pérdida de paquetes o latencia) al permitir un análisis preciso del tráfico dentro de cada segmento VXLAN.
2. Rendimiento VTEP optimizado
Los NPB descargan la tarea de desmontaje de encabezados de los VTEP, lo que reduce la sobrecarga de procesamiento en los dispositivos VTEP. En lugar de que los VTEP dediquen recursos de CPU a desmontaje de múltiples capas de encabezados (p. ej., VLAN + GRE + VXLAN), los NPB se encargan de este paso de preprocesamiento, lo que permite a los VTEP centrarse en sus responsabilidades principales: encapsulación/desencapsulación de paquetes VXLAN y gestión de túneles. Esto se traduce en menor latencia, mayor rendimiento y un mejor rendimiento general de la red superpuesta VXLAN, especialmente en entornos de virtualización de alta densidad con miles de máquinas virtuales y altas cargas de tráfico.
Por ejemplo, en un centro de datos con NPB y conmutadores que actúan como VTEP, un NPB (como Mylinking™ Network Packet Brokers) puede eliminar los encabezados VLAN y MPLS del tráfico entrante antes de que llegue a los VTEP. Esto reduce el número de operaciones de procesamiento de encabezados que deben realizar los VTEP, lo que les permite gestionar más túneles y flujos de tráfico simultáneos.
3. Interoperabilidad mejorada entre redes heterogéneas
En redes multiproveedor o multisegmento, diferentes partes de la infraestructura pueden utilizar distintos protocolos de encapsulación. Por ejemplo, el tráfico de un centro de datos remoto puede llegar a un VTEP local con encapsulación GRE, mientras que el tráfico local utiliza VXLAN. Un NPB puede eliminar estos diversos encabezados (GRE, VXLAN, IPIP, etc.) y reenviar un flujo de tráfico nativo y consistente al VTEP, eliminando así los problemas de interoperabilidad. Esto resulta especialmente útil en entornos de nube híbrida, donde el tráfico de servicios de nube pública (que a menudo utilizan encapsulación GTP o IPIP) debe integrarse con las redes VXLAN locales mediante VTEP.
Además, los NPB pueden reenviar los encabezados eliminados como metadatos a las herramientas de monitorización, lo que garantiza que los administradores conserven el contexto de la encapsulación original (como la etiqueta VNI o MPLS) y, al mismo tiempo, permitan el análisis de la carga útil nativa. Este equilibrio entre la eliminación de encabezados y la preservación del contexto es clave para una gestión eficaz de la red.
¿Cómo implementar la función de eliminación de paquetes de túnel en VTEP?
La eliminación de la encapsulación de túneles en VTEP se puede implementar mediante configuración a nivel de hardware, políticas definidas por software y sinergia con controladores SDN. La lógica principal se centra en identificar los encabezados del túnel, ejecutar las acciones de eliminación y reenviar las cargas útiles originales. Los métodos de implementación específicos varían ligeramente según el tipo de VTEP (físico/software), y los enfoques clave son los siguientes:
Ahora, estamos hablando de la implementación en VTEP físicos (por ejemplo,Brokers de paquetes de red compatibles con VXLAN Mylinking™) aquí.
Los VTEP físicos (como los agentes de paquetes de red con capacidad VXLAN de Mylinking™) se basan en chips de hardware y comandos de configuración dedicados para lograr una eliminación de encapsulación eficiente, adecuada para escenarios de centros de datos de alto tráfico:
Coincidencia de encapsulación basada en interfaz: Cree subinterfaces en los puertos de acceso físico de los VTEP y configure los tipos de encapsulación para que coincidan y eliminen encabezados de túnel específicos. Por ejemplo, en los intermediarios de paquetes de red compatibles con Mylinking™ VXLAN, configure las subinterfaces de capa 2 para que reconozcan etiquetas VLAN 802.1Q o tramas sin etiquetar, y eliminen los encabezados VLAN antes de reenviar el tráfico al túnel VXLAN. Para el tráfico encapsulado en GRE/MPLS, habilite el análisis del protocolo correspondiente en la subinterfaz para eliminar los encabezados externos.
Eliminación de encabezados basada en políticas: Utilice la ACL (Lista de Control de Acceso) o la política de tráfico para definir reglas coincidentes (p. ej., puerto UDP 4789 para VXLAN, tipo de protocolo 47 para GRE) y vincular acciones de eliminación. Cuando el tráfico coincide con las reglas, el chip VTEP elimina automáticamente los encabezados de túnel especificados (encabezados externos VXLAN/UDP/IP, etiquetas MPLS, etc.) y reenvía la carga útil original de Capa 2.
Sinergia de puerta de enlace distribuida: En arquitecturas VXLAN Spine-Leaf, los VTEP físicos (nodos Leaf) pueden colaborar con las puertas de enlace de Capa 3 para completar la desencapsulación multicapa. Por ejemplo, después de que los nodos Spine reenvíen el tráfico VXLAN encapsulado en MPLS a los VTEP Leaf, estos primero desencapsulan las etiquetas MPLS y luego realizan la desencapsulación VXLAN.
¿Necesita un ejemplo de configuración para el dispositivo VTEP de un proveedor específico (comoBrokers de paquetes de red compatibles con VXLAN Mylinking™) ¿para implementar la eliminación de encapsulación del túnel?
Escenario de aplicación práctica
Considere un gran centro de datos empresarial que implementa una red superpuesta VXLAN con switches H3C como VTEP, que admite múltiples máquinas virtuales (VM) de inquilinos. El centro de datos utiliza MPLS para la transmisión de tráfico entre switches centrales y VXLAN para la comunicación entre máquinas virtuales. Además, las sucursales remotas envían tráfico al centro de datos mediante túneles GRE. Para garantizar la seguridad y la visibilidad, la empresa implementa un NPB con Tunnel Encapsulation Stripping entre la red central y los VTEP.
Cuando el tráfico llega al centro de datos:
(1) El NPB primero elimina los encabezados MPLS del tráfico proveniente de la red principal y los encabezados GRE del tráfico de las sucursales.
(2) Para el tráfico VXLAN entre VTEP, el NPB puede eliminar los encabezados VXLAN externos al reenviar tráfico a las herramientas de monitoreo, lo que permite que las herramientas inspeccionen el tráfico de VM original.
(3) El NPB reenvía el tráfico preprocesado (sin encabezado) a los VTEP, que solo necesitan gestionar la encapsulación/desencapsulación de VXLAN para la carga útil nativa. Esta configuración reduce la carga de procesamiento de los VTEP, permite un análisis exhaustivo del tráfico y garantiza una interoperabilidad fluida entre los segmentos MPLS, GRE y VXLAN.
Los VTEP son la columna vertebral de las redes VXLAN, permitiendo la virtualización escalable y la comunicación multiusuario. Sin embargo, la creciente complejidad del tráfico encapsulado en las redes modernas plantea importantes desafíos para el rendimiento de los VTEP y la visibilidad de la red. Los agentes de paquetes de red con capacidades de eliminación de encapsulación de túneles abordan estos desafíos preprocesando el tráfico y eliminando diversos encabezados (VXLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS, IPIP) antes de que llegue a los VTEP o a las herramientas de monitorización. Esto no solo optimiza el rendimiento de los VTEP al reducir la sobrecarga de procesamiento, sino que también mejora la visibilidad de la red, refuerza la seguridad y mejora la interoperabilidad en entornos heterogéneos.
A medida que las organizaciones siguen adoptando arquitecturas nativas de la nube e implementaciones de nube híbrida, la sinergia entre los NPB y los VTEP será cada vez más crucial. Al aprovechar la función de eliminación de encapsulación de túneles de los NPB, los administradores de red pueden aprovechar al máximo el potencial de las redes VXLAN, garantizando su eficiencia, seguridad y adaptación a las cambiantes necesidades del negocio.
Hora de publicación: 09-ene-2026
