¿Qué es la virtualización de la red?

¿Qué es la virtualización de la red?

La virtualización de redes es el proceso de desacoplar los servicios y funciones de red del hardware subyacente. Estas funciones incluyen el enrutamiento IP, la conmutación y el filtrado de paquetes, el balanceo de carga y las redes privadas virtuales, que se combinan en un único grupo de recursos gestionado por software.

Mientras que la infraestructura de TI tradicional ofrecía recursos de red en servidores físicos, enrutadores y conmutadores, las redes virtualizadas crean una superposición lógica que le permite gestionar la mayoría de las funciones de red de forma independiente al hardware. Con ello, podrá crear, implementar, aprovisionar y administrar redes virtuales mediante software, apoyándose únicamente en el hardware físico para el reenvío de paquetes IP.

Mediante la virtualización de redes podrá consolidar varias redes físicas en una única red virtual, dividir una red en varios segmentos virtuales o conectar varias máquinas virtuales (VM) entre distintos dominios. Las redes virtuales pueden separarse entre sí aunque compartan el mismo hardware físico subyacente.

La virtualización de servidores permite la creación de varias máquinas virtuales que residen en un único servidor físico. De forma similar, la virtualización de la red permite disponer de varias redes virtuales que se ejecutan sobre una única infraestructura de red física.

La virtualización de redes representa un cambio significativo respecto a la infraestructura tradicional de TI, porque elimina las limitaciones del hardware físico y los problemas de interconectar físicamente las VM. Además, proporciona un alto grado de flexibilidad porque las redes virtuales se pueden agrupar o separar según las necesidades del negocio (por ejemplo, asignando redes concretas a cargas de trabajo específicas) y las máquinas virtuales se pueden organizar y conectar de forma dinámica.

No es necesario configurar el hardware físico para ejecutar o crear redes virtuales, por lo que escalar o reducir la escala puede ser rápido y sencillo.

¿Cómo funciona la virtualización de la red?

La virtualización de redes funciona abstrayendo las funciones de red (enrutamiento, conmutación, balanceo de carga, firewall) del hardware físico y reproduciéndolas como servicios de software sobre una capa virtual gestionada por el hipervisor.

En una red virtual, las funciones y recursos de red se trasladan a una capa virtual administrada por el hipervisor, que gestiona los conmutadores y adaptadores virtuales. Esta capa virtual incluye todos los nodos y enlaces habituales de una red tradicional, y el hipervisor asigna recursos a las cargas de trabajo según sea necesario. Las redes virtuales se encuentran aisladas entre sí y cada una puede contar con políticas propias de red y seguridad, lo que permite aplicar microsegmentación a nivel de carga de trabajo.

Una de las características de la virtualización de redes que más valoran las empresas es que, una vez que se han configurado las políticas de red y seguridad adecuadas para una aplicación virtualizada, esa aplicación se puede mover a otro host (servidor) y las configuraciones de red y seguridad se trasladan con ella. Además, se necesitan crear nuevas cargas de trabajo para escalar esa aplicación, estas recibirían automáticamente las mismas políticas ya configuradas. Esto ayuda a mantener la coherencia de las políticas y ahorra tiempo y esfuerzo a los departa mentos de TI.

Al igual que las máquinas virtuales, los hosts y cargas de trabajo pueden comunicarse con otros hosts y cargas de trabajo en redes virtuales independientes, empleando protocolos de host específicos y conmutadores y enrutadores virtuales. Una ventaja de esta comunicación entre cargas de trabajo es que el tráfico no atraviesa la red física, lo que reduce la latencia.

¿Por qué es importante la virtualización de la red?

La virtualización de redes es importante porque permite a las empresas operar sus redes de forma más ágil, segura y rentable: elimina la dependencia del hardware físico, reduce los tiempos de aprovisionamiento de días a minutos y habilita arquitecturas cloud, híbridas y multicloud sin rediseñar la infraestructura existente.

La virtualización de redes, al igual que otros tipos de virtualización, es una práctica cada vez más extendida en la empresa moderna. Permite a los departamentos de TI optimizar el uso de la infraestructura física, reduce la carga administrativa y proporciona una flexibilidad significativa en comparación con la infraestructura de TI tradicional. Las redes virtuales son más dinámicas, eficientes y escalables.

La eficiencia, flexibilidad y agilidad que proporciona la virtualización de redes son factores cada vez más imprescindibles para las empresas que desean seguir siendo competitivas, responder a los continuos cambios en las necesidades de los clientes y del mercado y ofrecer ventajas de la cloud reales de la nube. Gracias a la virtualización podrá aprovisionar recursos o actualizar aplicaciones en pocos minutos, escalar o reducir la escala según las necesidades del negocio y acelerar el time-to-market. Además, la virtualización de redes ofrece a las organizaciones un mayor control sobre la ubicación y residencia de los datos — un factor cada vez más relevante para las empresas españolas y del sector público que operan bajo marcos regulatorios como el RGPD, el ENS y la Directiva NIS2, y que priorizan la soberanía digital como parte de su estrategia de infraestructura.

Tipos de redes virtuales

La virtualización de redes puede clasificarse de dos formas: según el ámbito de la red virtualizada (interna o externa) y según la ubicación donde se aplica (centro de datos, WAN o LAN).

Virtualización externa de la red

Le permite virtualizar redes físicas que se encuentren en la misma red de área local (LAN), la cual puede extenderse a varios servidores físicos. Con la ayuda de conmutadores y adaptadores virtuales, las redes virtuales externas también pueden agrupar varias LAN físicas en una sola red local virtual (VLAN). Esta categoría de virtualización de redes se emplea para lograr una gestión más eficiente, porque los departamentos de TI pueden gestionar y configurar distintos sistemas conectados a la VLAN en lugar de tener que trabajar en cada máquina por separado. 

Virtualización interna de la red

Se limita a un único servidor físico y simula una red completa dentro de ese host. Las máquinas virtuales y contenedores que residen en el servidor pueden comunicarse entre sí mediante conmutadores virtuales internos, sin necesidad de atravesar una red física externa. Este enfoque mejora el rendimiento al reducir la latencia y libera ancho de banda de la red física para otras cargas de trabajo.

Otra forma de clasificar la virtualización de redes es tener en cuenta dónde se aplica: el centro de datos, la red de área extensa (WAN) o la LAN. Las redes definidas por software (SDN) fueron el principal motor de la virtualización de redes en el centro de datos, gracias a un control más centralizado y a la gestión automatizada de los recursos. La WAN y la LAN definidas por software (SD-WAN y SD-LAN) extienden este mismo enfoque a redes distribuidas y locales, mejorando la eficiencia operativa y la agilidad. Las WAN virtuales permiten a los equipos de TI optimizar el uso del ancho de banda para las aplicaciones esenciales y otras cargas de trabajo. Las empresas emplean a menudo VLAN para gestionar y controlar de manera más eficiente el tráfico de red y crear redes virtuales separadas.

Virtualización de la red y cloud computing

La virtualización y el cloud computing son tecnologías complementarias. De hecho, el cloud computing moderno depende de la virtualización de redes para funcionar: la capacidad de aprovisionar, aislar y escalar redes virtuales bajo demanda es lo que hace posible la elasticidad, la multitenencia y la portabilidad de cargas de trabajo entre entornos privados, públicos e híbridos.

La virtualización de redes para entornos de cloud computing permite que las empresas:

  • Optimicen el uso de recursos: disponer de múltiples redes virtuales sobre una única infraestructura de hardware permite aprovechar al máximo el ancho de banda disponible, mejorar el rendimiento de la red y reducir la congestión del tráfico.

  • Refuercen la seguridad mediante aislamiento y microsegmentación: cada red virtual puede aplicar sus propias políticas de seguridad, de modo que una brecha de seguridad en una red no compromete al resto de redes virtuales que comparten la misma infraestructura. 

  • Mejoren la flexibilidad y la escalabilidad: se pueden crear redes virtuales que satisfagan las necesidades específicas de cada carga de trabajo y aceleren el aprovisionamiento mediante automatización dinámica y el escalado bajo demanda. 

  • Simplifiquen la administración de la nube: las redes virtuales se gestionan de manera centralizada, lo que facilita tareas como la configuración, la supervisión y la resolución de problemas en entornos cloud. 

  • Fortalezcan la recuperación ante desastres y la continuidad del negocio: las redes virtuales pueden replicarse o migrarse entre hosts, entre centros de datos o a entornos cloud, lo que proporciona la redundancia necesaria para mantener las operaciones incluso ante incidentes graves.

Una forma interesante de aprovechar las ventajas de la virtualización de redes en la nube es la creación de nubes privadas virtuales (VPC). Sus cargas de trabajo en la nube pública probablemente estén compartiendo hardware físico con las de otros clientes y usuarios. Al virtualizar su red en la nube, podrá disfrutar de un conjunto dedicado y aislado de recursos de red que le pertenecerán exclusivamente, con sus propias políticas de seguridad, tablas de enrutamiento, subredes y direcciones IP. Esto le permitirá controlar sus entornos de red y definir políticas y topologías de red según sus necesidades.

Ventajas de la virtualización de redes

  • Gestión de red más sencilla: en comparación con el hardware físico, la gestión de las redes virtuales es más sencilla, ya que se configura y administra mediante software en lugar de hardware físico. Gracias a la tecnología de virtualización, muchas de las tareas de gestión, tanto en el centro de datos como en la nube, se automatizan, lo que ayuda a que los departamentos de TI ahorren tiempo y reduzcan los costes de gestión.

  • Mayor flexibilidad de la red: la virtualización le permite mover recursos y cargas de trabajo allá donde sean necesarios, cuando se desee, independientemente de su topología de hardware físico. El escalado también es rápido y fácil, por lo que su empresa puede responder de forma más eficiente a las fluctuaciones en las tendencias del mercado o en las preferencias de los clientes.

  • Soporte para el trabajo remoto e híbrido: gracias al conjunto compartido de recursos en redes virtualizadas, los empleados podrán acceder a aplicaciones y datos corporativos de forma segura desde cualquier lugar.

  • Mayor seguridad en todas las redes: el aislamiento de las redes virtuales ayuda a mejorar la seguridad porque, aunque un atacante se infiltrara en una red, esta se encontraría separada de las demás, que no se verían afectadas. El aislamiento también puede mantener los datos confidenciales protegidos del resto de la infraestructura, on-premise o en la nube.

  • Menor tiempo de puesta en marcha: gracias a la automatización y la menor carga de gestión, el tiempo de aprovisionamiento de la red se puede reducir de días o semanas a solo minutos. Eso permite una mayor agilidad y eficiencia, lo que reduce el coste total de propiedad (TCO). 

  • Menor gasto en hardware: la posibilidad de creación de múltiples redes virtuales en un solo servidor lleva a una reducción de su huella física, ahorrando dinero. Una menor cantidad de hardware también podría significar una menor necesidad de espacio físico, climatización y refrigeración, lo que también ahorraría dinero a largo plazo.

Problemas de la virtualización de redes

La virtualización de redes aporta numerosas ventajas, pero también puede presentar algunos retos que las organizaciones deben anticipar:

  • Expansión de las redes virtuales (VM sprawl): las redes virtuales son muy fáciles de crear y aprovisionar bajo demanda, por lo que a veces puede generarse una gran cantidad de redes virtuales que ya no son necesarias (porque el proyecto se ha completado, etc.). Dichas redes podrían estar consumiendo recursos, costándole dinero (especialmente en entornos de nube donde solo se paga por lo que se usa) y sumando complejidad a su infraestructura.

  • Cuestiones acerca de cambios en la arquitectura de las redes: al trasladar cargas de trabajo y datos a redes virtuales, es posible que la forma en que se utilizan los recursos cambie, y que aspectos como la resiliencia y la seguridad se vean afectados en un primer momento. Aunque estos desafíos se pueden superar, puede llevar su tiempo y requerir un periodo de aprendizaje.

  • Falta de colaboración entre equipos: la virtualización fusiona algunas disciplinas que tradicionalmente se encontraban separadas, como, por ejemplo, las redes y la seguridad. Al principio puede resultar complicado lograr que los equipos colaboren para garantizar que toda la infraestructura funcione como debería.

  • Brecha de competencias técnicas: la virtualización de redes representa un enfoque muy distinto a la gestión tradicional de infraestructuras de TI, por lo que puede ser difícil poner al día a los empleados de TI sobre cómo gestionar, configurar y mantener redes virtuales.

  • Cambios en la arquitectura de las redes: la capa de abstracción entre las redes virtuales y la infraestructura física podría hacer que las herramientas de monitorización que conoce ya no le ofrezcan la visibilidad necesaria. Sin embargo, existen a su disposición muchas herramientas optimizadas para redes virtualizadas y otras infraestructuras.

  • Complejidad adicional debido a la automatización y la IA: la automatización y la inteligencia artificial (IA) pueden suponer una gran mejora respecto a la virtualización, pero si su equipo no está familiarizado con su implementación y administración, pueden acabar añadiendo complejidad al proceso.

Ejemplos de redes virtuales

A continuación se muestran algunos ejemplos habituales de virtualización de redes:

  • VLAN (red de área local virtual): segmento de una LAN física que se virtualiza para combinar nodos de red y/o dispositivos de diferentes LAN en una sola red virtual que comparte un conjunto de recursos de red. A menudo, se emplean para incrementar el rendimiento de las redes con mucho tráfico y lograr agilizar y facilitar su aprovisionamiento y actualización.

  • Redes superpuestas: existen muchos tipos de redes superpuestas (las VLAN son de las más sencillas), pero el término generalmente se aplica a las capas virtuales más complejas que se posicionan sobre la infraestructura de hardware físico. Estas superposiciones permiten a los administradores de TI configurar, definir y administrar el flujo de tráfico de datos sin preocuparse del hardware físico subyacente.

  • Virtualización de funciones de red (NFV): esta estrategia, a menudo empleada por los operadores de telefonía móvil, consiste en la eliminación de ciertas funciones de red (como el firewall, el enrutamiento o el balanceo de carga) del hardware físico dedicado, para situarlas en los servidores virtualizados o (a veces) un hardware estándar existente. Esto permite a los operadores aprovechar características específicas sin tener que adquirir hardware especializado.

  • Segmentación de red 5G (network slicing): los operadores también están utilizando la tecnología de virtualización de redes para dividir infraestructuras físicas 5G y crear redes virtuales con características y funcionalidades personalizadas para cada cliente.

  • Microsegmentación en el centro de datos: las empresas aplican políticas de seguridad granulares a nivel de carga de trabajo dentro del mismo centro de datos, aislando aplicaciones críticas y limitando el movimiento lateral en caso de incidente. Soluciones como Nutanix Flow Networking integran esta capacidad de forma nativa en la plataforma de virtualización. 

  • Redes superpuestas (overlay networks): existen muchos tipos de redes superpuestas (las VLAN son de las más sencillas), pero el término generalmente se aplica a las capas virtuales más complejas que se posicionan sobre la infraestructura de hardware físico. Estas superposiciones permiten a los administradores de TI configurar, definir y administrar el flujo de tráfico de datos sin preocuparse del hardware físico subyacente.

La virtualización de redes y las redes definidas por software (SDN)

La virtualización de redes no es exactamente lo mismo que una red definida por software (SDN), aunque comparten algunas similitudes. Ambos son enfoques válidos de la gestión de redes moderna. De hecho, algunos expertos del sector consideran la virtualización de redes, al menos en sus versiones iniciales, como un subgrupo dentro de las SDN porque fue uno de los primeros casos de uso de estas. La verdadera diferencia entre ambas, sin embargo, radica en cómo separan recursos y funciones.

En la actualidad, la mayor diferencia entre una SDN y la virtualización de redes es que la SDN no abstrae completamente las funciones de la red del hardware físico como sí hace la virtualización de redes. Una SDN virtualiza principalmente el plano de control, sin dejar de depender, para mover el tráfico por la red, de enrutadores y conmutadores físicos, que pueden operar a través de software, pero que son los que verdaderamente efectúan el enrutamiento de paquetes. Aún así, la SDN permite redes más flexibles y ágiles que las tradicionales.

Al separar el plano de control del plano de datos, una SDN ofrece mayor programabilidad, libertad para combinar hardware y software de distintos proveedores, y un punto único de gestión a través de API de terceros. Para una explicación detallada de la arquitectura y los casos de uso de las SDN, consulte nuestra guía sobre redes definidas por software.

Comparativa rápida: SDN vs. virtualización de redes

AspectoSDNVirtualización de redes
Enfoque principalCentraliza el plano de control de la redAbstrae las funciones de red del hardware físico
Relación con el hardwareSigue dependiendo de enrutadores y conmutadores físicosIndependiza completamente las funciones de red del hardware
Caso de uso típicoCentros de datos y grandes campus localesRedes WAN, entornos cloud y multicloud
Beneficio claveGestión centralizada y programable de la redFlexibilidad, portabilidad y reducción de hardware
Combinación con NFVFrecuente en arquitecturas modernas de telecomunicacionesHabilita NFV al virtualizar funciones específicas (firewalls, balanceadores de carga)

 

La SDN y la virtualización de redes no son tecnologías enfrentadas, pero hay casos en los que una se usa con más frecuencia que la otra. SDN se centra en la centralización de la gestión de la red, mientras que la virtualización de redes se enfoca más en distribuir sus funciones entre múltiples hosts virtuales. Por ejemplo, una SDN generalmente se implementa en centros de datos o grandes campus locales donde el control centralizado representa una ventaja ya que permite una gestión de red más sencilla y ágil. La virtualización de redes se emplea más que las SDN en las WAN, donde la virtualización puede ayudar a reducir la necesidad de hardware físico. Como la virtualización de redes puede abstraer las funciones de la red, puede minimizar los costes y ayudar a reducir la complejidad de la WAN.

En entornos híbridos, a veces se utilizan ambas tecnologías juntas. Por ejemplo, se puede emplear una SDN para optimizar la gestión de la red e implementar la virtualización de redes (o, más concretamente, la NFV) para virtualizar funciones específicas como los balanceadores de carga o los firewalls.

Software para la virtualización de redes

Para obtener todo el valor y las ventajas de la virtualización de redes, necesitará las herramientas adecuadas para su gestión, control, seguridad, resolución de problemas, etc. Existen en la actualidad muchas opciones de herramientas de virtualización de redes, por lo que es importante informarse bien y asegurarse de que las soluciones que elija puedan ofrecerle todo lo que necesita.

Así, encontrará herramientas para crear y administrar redes virtuales, programar y controlar dispositivos y servicios de red, implementar y orquestar funciones de red, probar y controlar redes virtualizadas, identificar y solucionar problemas, etc.

Cuando esté buscando software de virtualización de redes, tenga en cuenta lo siguiente:

  • El tamaño, la complejidad y la topología de su red. Una buena solución debería ser capaz de manejar su estructura y escala.

  • Identifique cuáles son sus prioridades clave: coste total de propiedad, soporte técnico, seguridad o escalabilidad. 

  • La reputación y trayectoria del proveedor en el sector. Verifique su experiencia, casos de éxito en empresas de tamaño y sector similares al suyo y reconocimiento por parte de analistas independientes (Gartner, Forrester, IDC). 

  • La hoja de ruta del producto y el compromiso del proveedor con la innovación continua, las actualizaciones y la evolución de la solución. 

  • El tipo de documentación y soporte técnico incluido, y si forma parte del precio de adquisición o requiere licencias adicionales. 

  • La capacidad de integración con su infraestructura existente, plataformas cloud (AWS, Azure, Google Cloud) y herramientas de orquestación y automatización. 

Un poco de planificación y diálogo con las partes interesadas de su empresa pueden llevarlo a encontrar la solución de virtualización de redes que satisfaga sus necesidades actuales y futuras.

Nutanix y la virtualización de redes

Nutanix ofrece una plataforma integrada que cubre todo el ciclo de vida de la virtualización de redes — desde el aprovisionamiento y la microsegmentación hasta la gestión centralizada y la visibilidad del tráfico — sin necesidad de soluciones de terceros ni licencias adicionales por componente.

Con Nutanix AHV, las organizaciones obtienen un hipervisor de nivel empresarial sin coste de licencia, diseñado para entornos cloud, híbridos y multicloud. Nutanix Flow Networking añade microsegmentación nativa, políticas de seguridad por carga de trabajo y visibilidad completa del tráfico este-oeste, mientras que Prism Central centraliza la gestión y la automatización a través de entornos on-premises y cloud.

A diferencia de los enfoques tradicionales que combinan hipervisor, redes y gestión mediante licencias separadas, Nutanix integra estas capacidades de forma nativa, simplificando la operación y reduciendo el coste total de propiedad (TCO).¿Listo para modernizar su infraestructura de red? 

Descubra cómo Nutanix Cloud Platform puede simplificar la virtualización de redes en su organización. Solicite una prueba o hable con un experto de Nutanix.

Preguntas frecuentes sobre la virtualización de redes

La virtualización de redes abstrae completamente las funciones de red (enrutamiento, conmutación, balanceo de carga, firewall) del hardware físico, ejecutándolas como servicios de software. Las redes definidas por software (SDN), en cambio, virtualizan principalmente el plano de control de la red, pero siguen dependiendo de enrutadores y conmutadores físicos para mover el tráfico. Ambas tecnologías son complementarias y se utilizan a menudo en conjunto, especialmente en entornos cloud e híbridos.

Las principales ventajas son la reducción del tiempo de aprovisionamiento de días a minutos, la disminución del coste total de propiedad (TCO) gracias a la consolidación de hardware, mayor flexibilidad para escalar bajo demanda, microsegmentación nativa para reforzar la seguridad, y una gestión centralizada que simplifica las operaciones en entornos on-premises, cloud e híbridos.

Sí. La virtualización de redes refuerza la seguridad mediante el aislamiento entre redes virtuales y la microsegmentación a nivel de carga de trabajo, lo que limita el alcance de cualquier brecha de seguridad. Cada red virtual puede aplicar políticas de seguridad propias, y soluciones como Nutanix Flow Networking añaden visibilidad del tráfico este-oeste y control granular sobre las comunicaciones entre aplicaciones.

La virtualización de redes es la base que permite el funcionamiento del cloud computing moderno. Hace posible la elasticidad, la multitenencia y la portabilidad de cargas de trabajo entre entornos privados, públicos e híbridos. Sin virtualización de redes, no sería posible aprovisionar redes bajo demanda, aislar workloads de distintos clientes en infraestructura compartida, ni mover aplicaciones entre nubes manteniendo sus políticas de red y seguridad.

Nutanix integra la virtualización de redes dentro de una plataforma única que combina Nutanix AHV (hipervisor sin coste de licencia), Nutanix Flow Networking (microsegmentación y visibilidad del tráfico) y Prism Central (gestión centralizada multicloud). Este enfoque integrado elimina la necesidad de licencias separadas por componente y simplifica la operación frente a soluciones tradicionales que requieren múltiples productos de distintos proveedores.

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