Infraestructura Virtual de Red

La infraestructura virtual de red crea redes lógicas aisladas sobre la misma infraestructura física. VRF separa el routing, GRE extiende el L3 a través de túneles, y VXLAN extiende dominios L2 sobre L3.

VRF (Virtual Routing and Forwarding)

VRF permite que un mismo router tenga múltiples tablas de routing independientes. Cada VRF es como un router lógico separado.

graph TB
    subgraph Router["Router Físico"]
        subgraph VRF_A["VRF: Ventas"]
            RT_A[Routing Table A]
        end
        subgraph VRF_B["VRF: IT"]
            RT_B[Routing Table B]
        end
    end
    PC1[PC Ventas<br>192.168.10.10] --> RT_A
    PC2[PC IT<br>10.0.0.10] --> RT_B

Por qué VRF

• Segmentación: Ventas e IT no pueden verse entre sí (aunque estén en el mismo router).
• Multi-tenant: un ISP puede tener múltiples clientes en un solo router.
• Compartición: dos VRF pueden compartir enlaces pero con tablas separadas.

Configuración de VRF

R1(config)# vrf definition VENTAS
R1(config-vrf)# rd 65000:10
R1(config-vrf)# address-family ipv4
R1(config-vrf-af)# exit
R1(config-vrf)# exit

R1(config)# vrf definition IT
R1(config-vrf)# rd 65000:20
R1(config-vrf)# address-family ipv4
R1(config-vrf-af)# exit
R1(config-vrf)# exit

R1(config)# interface GigabitEthernet0/0.10
R1(config-subif)# encapsulation dot1Q 10
R1(config-subif)# vrf forwarding VENTAS
R1(config-subif)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0

R1(config)# interface GigabitEthernet0/0.20
R1(config-subif)# encapsulation dot1Q 20
R1(config-subif)# vrf forwarding IT
R1(config-subif)# ip address 10.0.0.1 255.255.255.0

Comando	Función
vrf definition <nombre>	Crear VRF
rd <ASN>:<id>	Route Distinguisher (unique ID)
vrf forwarding <nombre>	Asignar interfaz a VRF
ip route vrf <nombre>	Ruta estática en VRF específica

Verificación VRF

R1# show vrf                              # Listar VRFs
R1# show vrf interfaces                   # Interfaces por VRF
R1# show ip route vrf VENTAS               # Rutas de VRF específica
R1# show ip vrf                           # Resumen VRF
R1# ping vrf VENTAS 192.168.10.10         # Ping dentro de VRF

Route Target (RT)

Controla qué rutas se importan/exportan entre VRFs. Permite conectividad selectiva entre VRFs o con la tabla global (default VRF).

R1(config)# vrf definition VENTAS
R1(config-vrf)# address-family ipv4
R1(config-vrf-af)# route-target export 65000:10
R1(config-vrf-af)# route-target import 65000:10

GRE (Generic Routing Encapsulation)

Túnel point-to-point que encapsula paquetes de un protocolo dentro de otro. Permite conectar redes a través de una infraestructura IP intermedia.

graph LR
    LAN_A[LAN A<br>192.168.10.0/24] --- R1[R1]
    R1 ===|"Túnel GRE<br>172.16.0.1 ↔ 172.16.0.2"| R2[R2]
    R2 --- LAN_B[LAN B<br>192.168.20.0/24]

Configuración GRE

! En R1
R1(config)# interface Tunnel0
R1(config-if)# ip address 172.16.0.1 255.255.255.252
R1(config-if)# tunnel source 200.200.200.1
R1(config-if)# tunnel destination 200.200.200.2
R1(config-if)# tunnel mode gre ip
R1(config-if)# exit

R1(config)# ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 172.16.0.2

! En R2
R2(config)# interface Tunnel0
R2(config-if)# ip address 172.16.0.2 255.255.255.252
R2(config-if)# tunnel source 200.200.200.2
R2(config-if)# tunnel destination 200.200.200.1
R2(config-if)# tunnel mode gre ip
R2(config-if)# exit

R2(config)# ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 172.16.0.1

Verificación GRE

R1# show interface Tunnel0                    # Estado del túnel
R1# show ip route                            # Rutas a través del túnel
R1# ping 192.168.20.10                       # Ping a través del túnel
R1# show tunnel interface Tunnel0            # Detalle del túnel

Limitaciones de GRE

• No cifra: los datos viajan en texto plano (usar IPsec para cifrado).
• Overhead: añade 24 bytes de cabecera por paquete.
• Point-to-point: solo conecta dos extremos.

VXLAN (Virtual Extensible LAN)

Tecnología overlay que extiende dominios L2 sobre una red L3. Crea túneles VXLAN (VNI de 24 bits) entre VTEPs.

Por qué VXLAN

• VLAN limit: solo 4096 VLANs (12 bits). VXLAN permite 16 millones de segmentos (24 bits = VNI).
• Extensión L2: permite que el mismo dominio L2 abarque múltiples data centers o la nube.
• Multitenant: cada VNI es un dominio L2 independiente.

Conceptos VXLAN

Concepto	Descripción
VTEP	VXLAN Tunnel Endpoint (físico o virtual)
VNI	VXLAN Network Identifier (24 bits, como VLAN pero mayor)
Underlay	Red física IP que transporta los paquetes VXLAN
Overlay	Red virtual L2 construida sobre el underlay

graph TB
    subgraph DC1["Data Center 1"]
        VTEP1[VTEP 1]
        VM1[VM1]
    end
    subgraph DC2["Data Center 2"]
        VTEP2[VTEP 2]
        VM2[VM2]
    end
    VM1 --> VTEP1
    VTEP1 ===|"VXLAN Tunnel<br>VNI 5001"| VTEP2
    VTEP2 --> VM2

Encapsulamiento VXLAN

[Header Ethernet][Header IP][Header UDP:4789][Header VXLAN: VNI][Trama Ethernet original]

• UDP destino: 4789 (puerto estándar VXLAN).
• El underlay solo ve tráfico UDP/IP normal.
• El VTEP encapsula/desencapsula las tramas L2.

Verificación VXLAN

SW1# show nve peers                        # VTEPs vecinos
SW1# show nve interface nve 1              # Estado de la interface NVE
SW1# show vxlan vni                        # VNIs activos
SW1# show mac address-table                 # MACs aprendidas por VXLAN

Comparación de tecnologías overlay

Tecnología	Capa	Alcance	Escala	Uso
VLAN	L2	Local (switch)	4096	Segmentación básica
VRF	L3	Router	Miles	Aislamiento de routing
GRE	L3	Túnel p2p	Ilimitado	Conectar redes remotas
VXLAN	L2 sobre L3	Data center	16M	Extensión L2 moderna