En la arquitectura de red moderna, VLAN (Red de Área Local Virtual) y VXLAN (Red de Área Local Extendida Virtual) son las dos tecnologías de virtualización de red más comunes. Si bien pueden parecer similares, presentan varias diferencias clave.
VLAN (Red de área local virtual)
VLAN es la abreviatura de Red de Área Local Virtual (VLAN). Es una técnica que divide los dispositivos físicos de una LAN en varias subredes según relaciones lógicas. La VLAN se configura en los conmutadores de red para dividir los dispositivos en diferentes grupos lógicos. Aunque estos dispositivos estén ubicados físicamente en diferentes lugares, la VLAN les permite pertenecer lógicamente a la misma red, lo que facilita una gestión y un aislamiento flexibles.
El núcleo de la tecnología VLAN reside en la división de los puertos del switch. Los switches gestionan el tráfico según el ID de VLAN (identificador de VLAN). Los ID de VLAN van del 1 al 4095 y suelen constar de 12 dígitos binarios (es decir, del 0 al 4095), lo que significa que un switch puede admitir hasta 4096 VLAN.
Flujo de trabajo
○ Identificación de VLAN: Cuando un paquete entra en un switch, este decide a qué VLAN debe reenviarse según su ID. Normalmente, se utiliza el protocolo IEEE 802.1Q para etiquetar la trama de datos como VLAN.
○ Dominio de difusión de VLAN: Cada VLAN es un dominio de difusión independiente. Incluso si varias VLAN se encuentran en el mismo switch físico, sus difusiones están aisladas entre sí, lo que reduce el tráfico de difusión innecesario.
○ Reenvío de datos: El switch reenvía el paquete de datos al puerto correspondiente según las diferentes etiquetas VLAN. Si los dispositivos entre diferentes VLAN necesitan comunicarse, deben reenviarse a través de dispositivos de capa 3, como routers.
Supongamos que tiene una empresa con varios departamentos, cada uno de los cuales utiliza una VLAN diferente. Con el switch, puede dividir todos los dispositivos del departamento de finanzas en la VLAN 10, los del departamento de ventas en la VLAN 20 y los del departamento técnico en la VLAN 30. De esta forma, la red entre departamentos queda completamente aislada.
Ventajas
○ Seguridad mejorada: VLAN puede prevenir eficazmente el acceso no autorizado entre diferentes VLAN al dividir diferentes servicios en diferentes redes.
○ Gestión del tráfico de red: Al asignar VLAN, se evitan las tormentas de difusión y la red es más eficiente. Los paquetes de difusión solo se propagan dentro de la VLAN, lo que reduce el consumo de ancho de banda.
○ Flexibilidad de red: La VLAN permite dividir la red de forma flexible según las necesidades del negocio. Por ejemplo, los dispositivos del departamento de finanzas pueden asignarse a la misma VLAN incluso si se encuentran en plantas diferentes.
Limitaciones
○ Escalabilidad limitada: como las VLan dependen de conmutadores tradicionales y admiten hasta 4096 VLan, esto puede convertirse en un cuello de botella para redes grandes o entornos virtualizados a gran escala.
○ Problema de conexión entre dominios: VLAN es una red local, la comunicación entre VLAN debe realizarse a través de un conmutador o enrutador de tres capas, lo que puede aumentar la complejidad de la red.
Escenario de aplicación
○ Aislamiento y seguridad en redes empresariales: Las VLAN se utilizan ampliamente en redes empresariales, especialmente en grandes organizaciones o entornos interdepartamentales. La seguridad y el control de acceso a la red se pueden garantizar dividiendo los diferentes departamentos o sistemas empresariales mediante una VLAN. Por ejemplo, el departamento de finanzas suele estar en una VLAN diferente a la del departamento de I+D para evitar el acceso no autorizado.
○ Reducir las tormentas de difusión: La VLAN ayuda a limitar el tráfico de difusión. Normalmente, los paquetes de difusión se propagan por toda la red, pero en un entorno VLAN, el tráfico de difusión solo se propaga dentro de la VLAN, lo que reduce eficazmente la sobrecarga de la red causada por las tormentas de difusión.
○ Red de área local de tamaño pequeño o mediano: para algunas empresas pequeñas y medianas, VLAN proporciona una forma simple y efectiva de construir una red lógicamente aislada, lo que hace que la administración de la red sea más flexible.
VXLAN (Red de área local virtual extendida)
VXLAN (Virtual Extensible LAN) es una nueva tecnología propuesta para superar las limitaciones de las VLAN tradicionales en centros de datos a gran escala y entornos de virtualización. Utiliza tecnología de encapsulación para transferir paquetes de datos de capa 2 (L2) a través de la red de capa 3 (L3) existente, lo que supera la limitación de escalabilidad de las VLAN.
Mediante la tecnología de tunelización y el mecanismo de encapsulación, VXLAN encapsula los paquetes de datos originales de capa 2 en paquetes de datos IP de capa 3, de modo que estos puedan transmitirse en la red IP existente. La clave de VXLAN reside en su mecanismo de encapsulación y desencapsulación; es decir, la trama de datos L2 tradicional se encapsula mediante el protocolo UDP y se transmite a través de la red IP.
Flujo de trabajo
○ Encapsulación del encabezado VXLAN: En la implementación de VXLAN, cada paquete de capa 2 se encapsula como un paquete UDP. La encapsulación VXLAN incluye: identificador de red VXLAN (VNI), encabezado UDP, encabezado IP y otra información.
Terminal de Túnel (VTEP): VXLAN utiliza tecnología de tunelización y los paquetes se encapsulan y desencapsulan mediante un par de dispositivos VTEP. VTEP (Punto Final del Túnel VXLAN) es el puente que conecta la VLAN y la VXLAN. El VTEP encapsula los paquetes L2 recibidos como paquetes VXLAN y los envía al VTEP de destino, que a su vez los desencapsula en los paquetes L2 originales.
○ Proceso de encapsulación de VXLAN: Tras adjuntar el encabezado VXLAN al paquete de datos original, este se transmite al VTEP de destino a través de la red IP. El VTEP de destino desencapsula el paquete y lo reenvía al receptor correcto según la información VNI.
Ventajas
○ Escalable: VXLAN admite hasta 16 millones de redes virtuales (VNI), mucho más que los 4096 identificadores de VLAN, lo que lo hace ideal para centros de datos a gran escala y entornos de nube.
○ Compatibilidad con varios centros de datos: VXLAN puede extender la red virtual entre múltiples centros de datos en diferentes ubicaciones geográficas, rompiendo las limitaciones de la VLAN tradicional y es adecuada para entornos modernos de virtualización y computación en la nube.
○ Simplifique la red del centro de datos: a través de VXLAN, los dispositivos de hardware de diferentes fabricantes pueden ser interoperables, admitir entornos de múltiples inquilinos y simplificar el diseño de red de centros de datos a gran escala.
Limitaciones
○ Alta complejidad: La configuración de VXLAN es relativamente compleja e implica encapsulación de túnel, configuración de VTEP, etc., lo que requiere soporte de pila técnica adicional y aumenta la complejidad de la operación y el mantenimiento.
○ Latencia de red: debido al procesamiento adicional requerido por el proceso de encapsulación y desencapsulación, VXLAN puede introducir cierta latencia de red, aunque esta latencia suele ser pequeña, pero aun así debe tenerse en cuenta en entornos que exigen un alto rendimiento.
Escenario de aplicación VXLAN
Virtualización de la red del centro de datos: VXLAN se utiliza ampliamente en centros de datos de gran escala. Los servidores del centro de datos suelen utilizar tecnología de virtualización. VXLAN permite crear una red virtual entre diferentes servidores físicos, evitando así las limitaciones de escalabilidad de las VLAN.
○ Entorno de nube multiinquilino: En una nube pública o privada, VXLAN puede proporcionar una red virtual independiente para cada inquilino e identificar la red virtual de cada inquilino mediante VNI. Esta característica de VXLAN es ideal para entornos modernos de computación en la nube y multiinquilino.
○ Escalabilidad de red entre centros de datos: VXLAN es especialmente adecuada para escenarios donde es necesario implementar redes virtuales en múltiples centros de datos o ubicaciones geográficas. Dado que VXLAN utiliza redes IP para la encapsulación, puede abarcar fácilmente diferentes centros de datos y ubicaciones geográficas para lograr la expansión de la red virtual a escala global.
VLAN frente a VxLAN
VLAN y VXLAN son tecnologías de virtualización de red, pero son adecuadas para diferentes escenarios de aplicación. VLAN es ideal para entornos de red de pequeña y mediana escala y puede proporcionar aislamiento y seguridad de red básicos. Su ventaja reside en su simplicidad, facilidad de configuración y amplio soporte.
VXLAN es una tecnología diseñada para satisfacer la necesidad de expansión de red a gran escala en centros de datos modernos y entornos de computación en la nube. Su ventaja reside en su capacidad para soportar millones de redes virtuales, lo que la hace ideal para implementar redes virtualizadas en centros de datos. Supera las limitaciones de escalabilidad de las VLAN y es adecuada para diseños de red más complejos.
Aunque el nombre VXLAN parece ser una extensión de VLAN, en realidad, VXLAN se diferencia considerablemente de VLAN por su capacidad para construir túneles virtuales. Las principales diferencias entre ambos son las siguientes:
Característica | VLAN | VXLAN |
|---|---|---|
| Estándar | IEEE 802.1Q | RFC 7348 (IETF) |
| Capa | Capa 2 (enlace de datos) | Capa 2 sobre Capa 3 (L2oL3) |
| Encapsulación | Encabezado Ethernet 802.1Q | MAC en UDP (encapsulado en IP) |
| Tamaño de identificación | 12 bits (0-4095 VLAN) | 24 bits (16,7 millones de VNI) |
| Escalabilidad | Limitado (4094 VLAN utilizables) | Altamente escalable (admite nubes multiinquilino) |
| Manejo de transmisiones | Inundación tradicional (dentro de VLAN) | Utiliza multidifusión IP o replicación de cabecera |
| Arriba | Bajo (etiqueta VLAN de 4 bytes) | Alto (~50 bytes: encabezados UDP + IP + VXLAN) |
| Aislamiento de tráfico | Sí (por VLAN) | Sí (según VNI) |
| Túnel | Sin túnel (L2 plano) | Utiliza VTEP (puntos finales del túnel VXLAN) |
| Casos de uso | Redes LAN pequeñas y medianas, redes empresariales | Centros de datos en la nube, SDN, VMware NSX, Cisco ACI |
| Dependencia del árbol de expansión (STP) | Sí (para evitar bucles) | No (utiliza enrutamiento de capa 3, evita problemas de STP) |
| Soporte de hardware | Compatible con todos los conmutadores | Requiere conmutadores/NIC compatibles con VXLAN (o VTEP de software) |
| Apoyo a la movilidad | Limitado (dentro del mismo dominio L2) | Mejor (las máquinas virtuales pueden moverse entre subredes) |
¿Qué puede hacer Mylinking™ Network Packet Broker por la tecnología de red virtual?
VLAN etiquetada, VLAN sin etiquetar, VLAN reemplazada:
Se admite la coincidencia de cualquier campo clave en los primeros 128 bytes de un paquete. El usuario puede personalizar el valor de desplazamiento, la longitud y el contenido del campo clave, y determinar la política de salida de tráfico según su configuración.
Desprendimiento de encapsulamiento de túnel:
Se admite el encabezado VxLAN, VLAN, GRE, GTP, MPLS, IPIP eliminado del paquete de datos original y reenviado.
Identificación del protocolo de tunelización
Se admite la identificación automática de diversos protocolos de tunelización, como GTP/GRE/PPTP/L2TP/PPPOE/IPIP. Según la configuración del usuario, la estrategia de salida de tráfico se puede implementar según la capa interna o externa del túnel.
Puede consultar aquí para obtener más detalles sobre los temas relacionados.Broker de paquetes de red.
Hora de publicación: 25 de junio de 2025
