¿Qué es la vinculación a redes? Tipos de enlace de red

¿Qué es la vinculación a la red?

La vinculación de redes, también conocida como NIC teaming o Ethernet bonding, es el proceso de combinar varias interfaces de red (NIC) en una única interfaz lógica. Esta interfaz lógica proporciona un mayor ancho de banda, redundancia y alta disponibilidad. La unión de redes se utiliza normalmente para mejorar el rendimiento de la red, equilibrar la carga y garantizar la protección contra fallos en entornos de servidor.

Mediante la vinculación de interfaces de red, los datos pueden transmitirse a través de varios enlaces de red, lo que puede mejorar significativamente el rendimiento y la capacidad de recuperación de una conexión de red. Si falla un enlace, la interfaz enlazada puede seguir funcionando sin interrupción enrutando el tráfico por los enlaces restantes.

Ventajas de la vinculación de redes

• Mayor ancho de banda: la combinación de varias interfaces de red aumenta el ancho de banda total disponible para la transferencia de datos, lo que mejora el rendimiento de la red.
• Alta disponibilidad: Proporciona redundancia, garantizando que si falla un enlace, los enlaces restantes puedan seguir manteniendo la conexión.
• Equilibrio de carga: Distribuye el tráfico de red entre varias interfaces para optimizar el uso de los recursos y reducir los cuellos de botella de la red.
• Tolerancia a fallos: Garantiza que la conectividad de red permanezca intacta aunque falle uno de los cables de red o NIC.

Tipos de enlace de red

Existen varios tipos de modos de enlace de red, cada uno con comportamientos y casos de uso específicos. He aquí los tipos más comunes:

1. Modo 0 (Round-Robin)

• Descripción: En el modo round-robin, los paquetes se envían secuencialmente a través de todas las interfaces de red enlazadas. Por ejemplo, el primer paquete sale por la primera interfaz, el segundo por la segunda, y así sucesivamente.
• Caso práctico: Este modo proporciona un mayor rendimiento al distribuir el tráfico uniformemente por todos los enlaces.
• Ventajas:
  • Máximo rendimiento y distribución de la carga.
  • Se utilizan todas las interfaces.
• Contras:
  • No proporciona tolerancia a fallos de forma efectiva, ya que puede producirse una reordenación de paquetes.
  • Requiere que ambos extremos (servidor y conmutador) admitan este modo.

2. Modo 1 (copia de seguridad activa)

• Descripción: En el modo activo-respaldo, sólo una interfaz está activa a la vez, mientras que las demás permanecen en estado de respaldo. Si el enlace activo falla, una de las interfaces de reserva toma el relevo.
• Caso de uso: Comúnmente utilizado para escenarios de alta disponibilidad donde la fiabilidad es más crítica que el ancho de banda.
• Ventajas:
  • Proporciona tolerancia a fallos y redundancia.
  • No requiere un switch especial.
• Contras:
  • No aumenta el ancho de banda, ya que sólo hay una interfaz activa a la vez.

3. Modo 2 (Balance XOR)

• Descripción: El modo Balance XOR equilibra la carga utilizando un algoritmo hash que tiene en cuenta las direcciones MAC de origen y destino. El tráfico se distribuye entre las interfaces en función del resultado del hash.
• Caso de Uso: Útil cuando se desea un equilibrio de carga sin necesidad de un soporte de switch especializado.
• Ventajas:
  • Proporciona equilibrio de carga y cierto grado de redundancia.
  • Funciona con la mayoría de los conmutadores estándar.
• Desventajas:
  • El balanceo de carga se basa en las direcciones MAC, lo que puede no distribuir uniformemente el tráfico en algunos escenarios.

4. Modo 3 (difusión)

• Descripción: El modo Broadcast envía todo el tráfico en todas las interfaces de red simultáneamente.
• Caso de Uso: Ideal para clustering o redundancia donde cada nodo debe recibir cada paquete, como en ciertas aplicaciones de alta disponibilidad.
• Ventajas:
  • Proporciona un alto nivel de redundancia.
• Contras:
  • Ineficiente en términos de ancho de banda, ya que duplica el tráfico en todos los enlaces.
  • Puede provocar una carga excesiva de la red.

5. Modo 4 (802.3ad / LACP – Link Aggregation Control Protocol)

• Descripción: El modo 4 utiliza el protocolo LACP para agregar dinámicamente varias interfaces de red en un único enlace lógico, lo que permite equilibrar la carga y aumentar el ancho de banda.
• Caso de uso: ideal para entornos que requieren un alto rendimiento y redundancia, como los centros de datos.
• Ventajas:
  • Proporciona equilibrio de carga dinámico y tolerancia a fallos.
  • Ofrece alto rendimiento con conmutadores compatibles.
• Contras:
  • Requiere que el switch sea compatible con LACP.
  • La configuración es más compleja que en otros modos.

6. Modo 5 (Balance-TLB – Equilibrio de carga de transmisión adaptativo)

• Descripción: El modo 5 ajusta la carga de tráfico saliente en función de la carga de tráfico actual de cada interfaz. El tráfico de recepción es gestionado por una única interfaz activa.
• Caso de uso: Adecuado para equilibrar la carga sin necesidad de un switch especial.
• Ventajas:
  • Proporciona equilibrio de carga sin necesidad de configurar el conmutador.
  • Ajusta dinámicamente la distribución del tráfico en función de la carga de la red.
• Contras:
  • Sólo equilibra el tráfico saliente, no el entrante.
  • No ofrece tanta redundancia como LACP.

7. Modo 6 (Balance-ALB – Equilibrio de carga adaptativo)

• Descripción: Balance-ALB proporciona balanceo de carga adaptativo tanto para el tráfico entrante como saliente sin requerir soporte especial del switch.
• Caso de uso: Útil para el balanceo de carga en configuraciones donde el switch no soporta LACP.
• Ventajas:
  • Proporciona un mejor equilibrio de carga para el tráfico entrante y saliente.
  • No requiere configuración del switch.
• Contras:
  • La configuración es más compleja.
  • El aumento del rendimiento puede variar en función de la configuración de la red.

Conclusión

La vinculación de redes es un modo eficaz de mejorar el rendimiento de la red, garantizar una alta disponibilidad y proporcionar redundancia. La elección del modo adecuado depende de sus necesidades específicas, como si prioriza el ancho de banda, la tolerancia a fallos o la compatibilidad con la infraestructura de red existente. Modos como Active-Backup son perfectos para una redundancia sencilla, mientras que LACP (Modo 4) es ideal para configuraciones que requieren un alto rendimiento. Conocer estas opciones le permitirá optimizar la configuración de su red para mejorar el rendimiento y la fiabilidad.