VLAN y VXLAN, Segmentación de Redes en Entornos Tradicionales y Cloud

La segmentación de red es un pilar fundamental en el diseño de infraestructuras modernas, tanto por motivos de seguridad, escalabilidad como de rendimiento. Históricamente, las VLAN (Virtual Local Area Network) han sido el mecanismo estándar para segmentar redes de nivel 2. Sin embargo, la evolución hacia centros de datos virtualizados, cloud computing y arquitecturas distribuidas ha impulsado tecnologías más avanzadas como VXLAN (Virtual Extensible LAN).

Este artículo explica qué son las VLAN y las VXLAN, cómo funcionan, sus diferencias técnicas y en qué escenarios es recomendable utilizar cada una.

¿Qué es una VLAN?

Una VLAN (Virtual LAN) es una técnica de segmentación lógica de una red de capa 2 (OSI) que permite dividir una infraestructura física en múltiples dominios de broadcast independientes, sin necesidad de hardware adicional.

Cada VLAN se identifica mediante un VLAN ID, definido en el estándar IEEE 802.1Q, con un rango válido de 1 a 4094.

Funcionamiento técnico

Las VLAN funcionan mediante etiquetado (tagging) de tramas Ethernet:

• Se inserta un campo adicional de 4 bytes en la trama Ethernet.
• Este campo contiene, entre otros datos, el VLAN ID.
• Los switches gestionan el tráfico basándose en ese identificador.

Tipos de puertos:

• Access: tráfico sin etiquetar, pertenece a una única VLAN.
• Trunk: tráfico etiquetado, transporta múltiples VLANs.

Ventajas de las VLAN

• Reducción del dominio de broadcast.
• Mejora de la seguridad por aislamiento lógico.
• Optimización del tráfico de red.
• Fácil implementación en redes LAN tradicionales.

Limitaciones de las VLAN

• Límite de 4094 VLANs, insuficiente para grandes entornos cloud.
• Dependencia de la topología física.
• Escalabilidad limitada en centros de datos modernos.
• Complejidad en entornos altamente virtualizados.

¿Qué es VXLAN?

VXLAN (Virtual Extensible LAN) es una tecnología de encapsulación que extiende redes de capa 2 sobre infraestructuras de capa 3, utilizando túneles IP. Está definida en el RFC 7348.

VXLAN se diseñó para resolver las limitaciones de las VLAN en data centers virtualizados y cloud.

Funcionamiento técnico

VXLAN encapsula tramas Ethernet dentro de paquetes UDP/IP, permitiendo que el tráfico de capa 2 viaje sobre redes IP.

Elementos clave:

• VNI (VXLAN Network Identifier): identificador de 24 bits.
• Permite hasta 16 millones de segmentos lógicos.
• Usa normalmente el puerto UDP 4789.
• Implementado por dispositivos llamados VTEP (VXLAN Tunnel End Point).

Proceso simplificado:

1. La trama Ethernet original se encapsula.
2. Se añade cabecera VXLAN + UDP + IP.
3. El paquete viaja por la red L3.
4. El VTEP de destino desencapsula la trama.

Ventajas de VXLAN

• Escalabilidad masiva (≈16M redes).
• Independencia de la topología física.
• Ideal para entornos multi-tenant.
• Integración nativa con virtualización y SDN.
• Facilita movilidad de máquinas virtuales.

Limitaciones de VXLAN

• Mayor complejidad operativa.
• Overhead adicional por encapsulación.
• Requiere hardware o software compatible.
• Dependencia de control planes (EVPN, SDN).

VLAN vs VXLAN: Comparativa Técnica

Casos de uso habituales

VLAN

• Redes corporativas tradicionales.
• Segmentación por departamentos.
• Entornos con switches gestionables clásicos.
• Infraestructuras pequeñas o medianas.

VXLAN

• Centros de datos virtualizados.
• Cloud público y privado.
• Kubernetes, OpenStack, VMware NSX.
• Arquitecturas SDN y microsegmentación.

Relación con SDN y EVPN

En entornos modernos, VXLAN suele combinarse con:

• EVPN (Ethernet VPN) como plano de control.
• BGP para distribución de información MAC/IP.
• SDN controllers para automatización.

Esto elimina el flooding tradicional y mejora eficiencia y convergencia.

Conclusión

Las VLAN siguen siendo una solución sólida y eficaz para segmentación en redes tradicionales. Sin embargo, las demandas actuales de escalabilidad, automatización y virtualización han convertido a VXLAN en la tecnología de referencia para centros de datos modernos y entornos cloud.

La elección entre VLAN y VXLAN no es excluyente: en muchos diseños actuales coexisten, utilizando VLAN en el acceso y VXLAN en el core o data center.

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