En informática, la virtualización de redes es el proceso de combinar recursos de red de hardware y software y funcionalidad de red en una única entidad administrativa basada en software, una red virtual . La virtualización de redes implica la virtualización de plataformas , a menudo combinada con la virtualización de recursos.
La virtualización de red se clasifica como virtualización externa , que combina muchas redes o partes de redes en una unidad virtual, o virtualización interna , que proporciona una funcionalidad similar a la de una red a los contenedores de software en un solo servidor de red .
En las pruebas de software , los desarrolladores de software utilizan la virtualización de redes para probar el software que se encuentra en desarrollo en una simulación de los entornos de red en los que se pretende que funcione el software. Como componente de la ingeniería de rendimiento de aplicaciones , la virtualización de redes permite a los desarrolladores emular conexiones entre aplicaciones, servicios, dependencias y usuarios finales en un entorno de prueba sin tener que probar físicamente el software en todo el hardware o software del sistema posible. La validez de la prueba depende de la precisión de la virtualización de redes a la hora de emular hardware y sistemas operativos reales .
Varios proveedores de equipos y software ofrecen virtualización de red combinando cualquiera de los siguientes:
La virtualización de red externa combina o subdivide una o más redes de área local (LAN) en redes virtuales para mejorar la eficiencia de una red grande o un centro de datos. Una red de área local virtual (VLAN) y un conmutador de red constituyen los componentes clave. Con esta tecnología, un administrador de sistemas puede configurar sistemas conectados físicamente a la misma red local en redes virtuales independientes. Por el contrario, un administrador puede combinar sistemas en redes de área local (LAN) independientes en una única VLAN que abarque segmentos de una red grande.
Se prevé que la virtualización de red externa se ubique en el medio de la pila de red y ayude a integrar diferentes arquitecturas propuestas para las redes de próxima generación. [1]
La virtualización de red interna configura un sistema único con contenedores de software , como programas de control de hipervisor Xen , o pseudointerfaces, como una VNIC , para emular una red física con software. Esto puede mejorar la eficiencia de un sistema único al aislar las aplicaciones en contenedores separados o pseudointerfaces. [2]
Citrix y Vyatta han creado una pila de protocolos de red virtual que combina las funciones de enrutamiento, firewall y VPN de Vyatta con el balanceador de carga Netscaler de Citrix , la optimización de la red de área amplia (WAN) del repetidor de sucursal y la VPN de capa de sockets seguros .
La virtualización de red de OpenSolaris proporciona una denominada "red en una caja" (consulte Virtualización de red y control de recursos de OpenSolaris ).
Microsoft Virtual Server utiliza máquinas virtuales para crear una "red en una caja" para sistemas x86 . Estos contenedores pueden ejecutar diferentes sistemas operativos, como Microsoft Windows o Linux , ya sea asociados con un controlador de interfaz de red (NIC) específico o independientes de él.
La virtualización de redes se puede utilizar en el desarrollo y la prueba de aplicaciones para imitar el hardware y el software del sistema del mundo real. En la ingeniería de rendimiento de aplicaciones , la virtualización de redes permite la emulación de conexiones entre aplicaciones, servicios, dependencias y usuarios finales para la prueba de software.
La virtualización de redes inalámbricas puede tener un alcance muy amplio, que abarca desde la compartición del espectro y la virtualización de la infraestructura hasta la virtualización de la interfaz aérea. De manera similar a la virtualización de redes cableadas, en la que la infraestructura física propiedad de uno o más proveedores puede compartirse entre múltiples proveedores de servicios, la virtualización de redes inalámbricas necesita que la infraestructura inalámbrica física y los recursos de radio se abstraigan y aíslen en una serie de recursos virtuales, que luego se pueden ofrecer a diferentes proveedores de servicios. En otras palabras, la virtualización, independientemente de si se trata de redes cableadas o inalámbricas, puede considerarse como un proceso que divide todo el sistema de red. Sin embargo, las propiedades distintivas del entorno inalámbrico, en términos de canales variables en el tiempo, atenuación, movilidad, difusión, etc., hacen que el problema sea más complicado. Además, la virtualización de redes inalámbricas depende de tecnologías de acceso específicas, y la red inalámbrica contiene muchas más tecnologías de acceso en comparación con la virtualización de redes cableadas y cada tecnología de acceso tiene sus características particulares, lo que dificulta la convergencia, la compartición y la abstracción. Por lo tanto, puede ser inexacto considerar la virtualización de redes inalámbricas como un subconjunto de la virtualización de redes. [3]
Hasta las redes de 1 Gbit/s, la virtualización de redes no sufría la sobrecarga de las capas de software o de hipervisor que proporcionaban las interconexiones. Con el aumento del ancho de banda elevado, de 10 Gbit/s y más, las velocidades de los paquetes superan las capacidades de procesamiento de las pilas de redes. [ cita requerida ] Para seguir ofreciendo un procesamiento de alto rendimiento, se implementan algunas combinaciones de ayudantes de software y hardware en la denominada "red en una caja" asociada con un controlador de interfaz de red (NIC) dependiente del hardware que utiliza extensiones SRIOV del hipervisor o que utiliza una tecnología de ruta rápida entre el NIC y las cargas útiles (máquinas virtuales o contenedores).
Por ejemplo, en el caso de Openstack , la red la proporciona Neutron, que aprovecha muchas características del núcleo Linux para la red: iptables, iproute2, puente L2, enrutamiento L3 u OVS. Dado que el núcleo Linux no puede soportar la tasa de paquetes de 10 G [ cita requerida ] , se utilizan algunas tecnologías de derivación para una ruta rápida . Las principales tecnologías de derivación se basan en un conjunto limitado de características, como Open vSwitch (OVS) con su implementación de espacio de usuario DPDK , o se basan en una característica completa y la descarga del procesamiento de Linux, como el acelerador virtual 6WIND .