Tres niveles de (in) dependencia de Multicast en VXLAN

Continuando  con la temática del protocolo VXLAN, en ésta ocasión trataré lo que ha solido citarse como la principal barrera para su adopción: el requisito de Multicast y la carga operacional que implica su administración y la complejidad de la implementación.

Para VMware y Cisco, dos de los principales impulsores de VXLAN no ha sido desconocido éste tema y han hecho diferentes actualizaciones a la línea de productos para ofrecer tunelamiento VXLAN en diferentes sabores con respecto al requisito de multicast. He identificado tres variantes hasta ahora, que pasaré a describir:

1. vCloud Networking & Security: barato como un cachorrito

Si una organización tiene acceso a vCloud Suite en edición Standard, ya tiene en su bolsillo el licenciamiento para vCNS. Con éste producto es posible crear una completa implementación de VXLAN que incluso pueda ser consumida como redes organizacionales por tenants de vCloud Director. Sin embargo aquí es completamente necesaria la presencia de Multicast en la red física, aspecto que se debe tener en cuenta a la hora de evaluar la solución y su costo operacional.

2. Cisco Nexus 1000V: viviendo al filo del RFC

A comienzos de 2013, Cisco anunció la implementación de al menos dos nuevos mecanismos en el switch Cisco Nexus 1000V que harían posible implementar VXLAN sin el requisitio de Multicast:

a. Nexus 1000V puede crear múltiples réplicas de cada paquete y enviar cada réplica a un VTEP en la red usando sólamente Unicast. Esta opción claramente dista de ser escalable pues en un entorno masivo se producirá algo similar a una “tormenta” Unicast.

b. Hacer uso del VSM (Virtual Supervisor Module) que hace parte de la implementación de Nexus 1000V para que actúe efectivamente como un plano de control distribuyendo la información de direcciones MAC de máquinas virtuales a los VEM (Virtual Ethernet Module) presentes en la red. Esto, aunque efectivo, contradice lo que establece el RFC de VXLAN con respecto a que el protocolo no debe depender de un plano de control ni entidad alguna de administración centralizada. Cisco lo sabe pero, el cliente siempre tiene la razón 😉

VMware NSX: el auge del plano de control distribuido

Durante el VMworld US 2014, el Dr. Bruce Davie compartió conceptos avanzados y el futuro de NSX en la sesión NET1674.

Allí detalló el uso de VXLAN como protocolo de tunelamiento para NSX y, con respecto a lo que nos ocupa, la manera en que NSX habilta el uso de OVSDB (Open vSwitch Database) como el protocolo a través del cual distribuye la tabla de direcciones MAC de las Máquinas virtuales a lo largo de los switches físicos que soporten el protocolo y que hagan parte de la infraestructura sobre la cual tiene alcance el NSX Controller.

OVSDB es un protocolo de administración cliente-servidor que busca dar acceso programático a la base de datos OVSDB que contiene la información de cómo opera la conmutación del Open vSwitch con datos como, por ejemplo, la tabla de direcciones MAC de las MVs del entorno.

El mecanismo principal con el cual NSX crea redes virtuales (llámense segmentos, virtual wires, túneles,etc) es VXLAN que en este caso, y dado que la tarea de distribución y actualización de direcciones MAC la asume el protocolo OVSDB, solo requiere la presencia del protocolo IP como transporte o underlay eliminando así el requerimiento de multicast en la red física.

Sin embargo, no todas las organizaciones van a poder abrazar éste enfoque pues surge un nuevo requerimiento quizá más etéreo que el de multicast: switches físicos que soporten OVSDB. Actualmente existe oferta al respecto por parte de fabricantes como Juniper o Arista y aparentemente Open vSwitch ha llegado para quedarse, que es lo que se desprende de su adopción no solo por parte de los grandes fabricantes sino de la iniciativa OpenDayLight de Linux Foundation, que busca establecer un marco de referencia para el avance de SDN como un programa abierto e interoperable (el mundo empieza a reaccionar contra la proliferación del vendor lock-in, o eso esperaría).

Saludos!

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