En este artículo, examinaremos qué son las redes de tejido, telares o más conocidas como Fabric Networks, por qué puedes querer utilizarlas y en qué se diferencian en el diseño de redes tradicionales.
¿Qué es una fabric network?
El término «fabric network» hace referencia a una topología de red que se asemeja a un tejido en lugar de las topologías tradicionales de bus o estrella. Las redes tradicionales tienen uno o varios dispositivos centrales que gestionan todo el tráfico de datos. Esto puede provocar cuellos de botella que ralenticen las comunicaciones de la red.
Una arquitectura de red fabric es tolerante a los fallos: Puede seguir funcionando aunque fallen los enlaces o los nodos. Las redes del tipo fabric son escalables y flexibles: Pueden adaptarse a las necesidades cambiantes de la red añadiendo o eliminando nodos de la misma sin interrumpir el flujo de información.
La topología de las redes de tejido es especialmente adecuada para las redes de grandes empresas y campus. Es posible que haya oído hablar de las redes de tejido o fabric, que son el núcleo de una tecnología llamada SDN. Las redes de tejido están formadas por switches, routers y otros dispositivos que se conectan entre sí y a los servidores.
Los dispositivos de una red fabric se llaman «nodos». Cada nodo tiene un módulo de gestión que ejecuta el plano de control de la red, que orquesta el flujo de paquetes hacia y desde los dispositivos de la red.
Tipos de redes fabric
Redes fabric Ethernet
Las redes fabric Ethernet se basan en protocolos estándar de la industria
como Shortest Path Bridging (SPB) o Transparent Interconnection of Lots of Links (TRILL) y el uso de rutas Ethernet para reenviar el tráfico. También usan un protocolo de estado de enlace como Intermediate System a Intermediate System (IS-IS) u OSPF como su plano de control.
La propuesta de redes fabric se basan en superar los problemas asociados con el diseño Ethernet tradicional. Permiten que todos los enlaces estén activos con múltiples rutas de igual costo. Eliminan el aprovisionamiento salto a salto y permiten la implementación de redes Ethernet a gran escala, superando las limitaciones de la VLAN tradicional y el escalado de Media Access Control (MAC).
En las redes del tipo fabric los tiempos de reconvergencia son mucho más rápidos, generalmente logran una recuperación en toda la red en menos de un segundo.
Ciertos tipos de redes fabric Ethernet incluso ofrecen extensiones para admitir enrutamiento virtual integrado y reenvío (VRF) junto con la capacidad de enrutamiento de multidifusión IP. Esto
les permite no solo ser un reemplazo de STP, sino también de otros protocolos como OSPF, BGP, PIM e incluso MPLS.
Redes fabric IP
Estas se basan en protocolos estándar de la industria, como Red privada virtual BGP y Ethernet (EVPN). Al igual que fabric Ethernet, la red fabric IP utilizan rutas múltiples de igual costo para
mejorar la eficiencia. También son compatibles con servicios Layer 2 y Layer 3 para dispositivos finales, adoptan la virtualización de servidores y proporcionan automatización para el aprovisionamiento completo plug-and-play.
Las principales diferencias entre las estructuras Ethernet e IP son en los planos de control y datos utilizados para construir la red telar. En la mayoría de los casos, se utiliza BGP para la base (el plano de control) y BGP / EVPN con túneles virtuales, virtual extensible (VXLAN), para el plano de datos.
El impulsor detrás de las redes fabric de Capa 3 fue el uso de una sola pila de protocolos y tecnologías de virtualización única. Aprovechando BGP como base, la red puede ofrecer escalabilidad masiva. Toda la red ofrece el beneficio de una interoperabilidad del proveedor tanto para la capa subyacente como la superposición redes, lo que permite una red independiente del proveedor.
La red Fabric en el datacenter de Facebook.
Facebook fue una de las grandes empresas donde realizo un rediseño de su red de datacenter migrando a una tecnología fabric y dejando de lado la tecnología de clusters. Los clusters requieren racks donde agrupar una gran cantidad de dispositivos de red, pero a redes de gran escala como Facebook este tipo de diseños les produce un costo operativo y financiero más elevado.
Primero, el tamaño de un clúster está limitado por la densidad de puertos del switch del clúster. Para construir los clústeres más grandes, necesitábamos los dispositivos de red más grandes, y esos dispositivos están disponibles solo a través de un conjunto limitado de proveedores.
Facebook
Redundancia
En la topología Fibre Channel Switched Fabric (FC-SW-6), los dispositivos se conectan entre sí a través de uno o más switches Fibre Channel. Si bien esta topología tiene la mejor escalabilidad de las tres topologías FC (las otras dos son Arbitrated Loop y point-to-point), es la única que requiere switches.
La visibilidad entre los dispositivos (denominados nodos) en un tejido o red fabric se controla normalmente con la división en zonas de Fibre Channel.
Varios «switches» en un tejido suelen formar una red de malla, con los dispositivos en los «bordes» («hojas») de la malla. La mayoría de los diseños de redes de canal de fibra emplean dos estructuras independientes para la redundancia. Los dos tejidos comparten los nodos de borde (dispositivos), pero por lo demás están desconectados.
Una de las ventajas de dicha configuración es la capacidad de conmutación por error, lo que significa que en caso de que un enlace se rompa o una estructura se estropee, los datagramas se pueden enviar a través de la segunda estructura.
La topología de tejido permite la conexión de hasta el máximo teórico de unos 16 millones de dispositivos.
Conclusiones
Este tipo de redes están diseñadas para datacenters y estructuras que requieran grandes tasas de datos de procesamiento y alta redundancia. La arquitectura del tipo malla garantiza alta disponibilidad en caso de falla y una convergencia más rápida. A diferencia de las redes telares o fabric, las redes convencionales cuentan con dos factores a tomar en cuenta:
Configuración manual: Las redes tradicionales son en gran medida configuradas manualmente, switch a switch , este método es el adecuado en un entorno de red no dinámico. Sin embargo, en el entorno actual donde los nuevos dispositivos y aplicaciones se crean diariamente, la configuración manual requiere mayor tiempo de administración.
Mayor complejidad: El diseño de red tradicional requiere administradores de red para comprender y configurar muchos protocolos interdependientes. Estos incluyen Spanning Tree
Protocolo (STP), Open Shortest Path First (OSPF), Protocol Independent Multicast (PIM) y Border Gateway Protocol (BGP). Toda esta complejidad también puede ralentizar la recuperación de la red porque cada capa depende de la capa debajo de ella para restablecer la conectividad.
Fuentes y más información:
