Unidad 2.4: Servicios de red

Introducción

Piense en los servicios de red como el sistema postal de su infraestructura en la nube. Al igual que el correo necesita ser clasificado, enrutado y entregado de manera segura a las direcciones correctas, sus aplicaciones en la nube necesitan distribución de tráfico, conexiones seguras y enrutamiento eficiente entre servicios. IONOS Cloud proporciona una suite integral de servicios de red que manejan todo, desde la distribución de tráfico en varios servidores hasta la conexión de sus recursos en la nube de manera segura a sistemas locales.

En esta unidad, usted explorará los servicios de red clave que impulsan la infraestructura de IONOS Cloud. Ya sea que necesite equilibrar el tráfico en varios servidores, proporcionar acceso a Internet seguro a recursos privados o conectar diferentes partes de su infraestructura, comprender estos servicios lo ayudará a diseñar arquitecturas de red robustas y escalables.

1. Servicios de equilibrio de carga

El equilibrio de carga es la práctica de distribuir el tráfico de red entrante en varios servidores para asegurarse de que ningún servidor se sature. IONOS Cloud ofrece dos tipos de equilibradores de carga, cada uno diseñado para diferentes escenarios y que operan en diferentes capas de la pila de red.

1.1 Managed Application Load Balancer (ALB)

El Managed Application Load Balancer opera en la capa 7 del modelo OSI (la capa de aplicación), lo que significa que puede tomar decisiones de enrutamiento inteligentes basadas en el contenido del tráfico HTTP/HTTPS. Cuando una solicitud llega a un ALB, examina los atributos HTTP y envía la solicitud a los servidores backend adecuados (llamados Grupos de destino) según las políticas definidas por el usuario.

Características clave:

El ALB admite capacidades de enrutamiento avanzadas que van mucho más allá de la simple distribución de tráfico. Puedes enrutrar solicitudes según el método HTTP, encabezados, nombre de host, ruta de URL o parámetros de cadena de consulta. Esto lo hace ideal para arquitecturas de microservicios donde diferentes servicios manejan diferentes partes de tu aplicación. El ALB también puede devolver respuestas fijas o redirigir el tráfico a otro host sin involucrar a ningún servidor backend, lo que es útil para páginas de mantenimiento o redirecciones de URL.

Las comprobaciones de estado están integradas en el ALB, sondeando continuamente los objetivos registrados para asegurarse de que solo los servidores sanos reciban tráfico. Esto mejora la confiabilidad general y hace que tu arquitectura sea muy disponible. El servicio también admite tanto el equilibrio de carga público (expuesto a Internet) como el equilibrio de carga privado (tráfico interno dentro de tu centro de datos).

Cuándo usar ALB:

Elige el Managed Application Load Balancer cuando necesites inteligencia de capa de aplicación como enrutamiento basado en URL, adherencia de sesión basada en cookies, redirecciones HTTP o terminación TLS. Es típico para aplicaciones web, interfaces de SaaS, controladores de entrada de contenedores o Kubernetes, y servicios API donde se requiere enrutamiento consciente del contenido.

1.2 Managed Network Load Balancer (NLB)

El Managed Network Load Balancer opera en la capa 4 del modelo OSI (la capa de transporte), trabajando con tráfico TCP sin procesar. A diferencia del ALB, el NLB no inspecciona el contenido HTTP. En su lugar, simplemente envía paquetes TCP a servidores backend según la dirección IP y el puerto, lo que lo hace más ligero y capaz de manejar un mayor rendimiento con menor latencia.

Características clave:

El NLB proporciona varios algoritmos de equilibrio de carga de capa 4, incluyendo Round Robin, Least Connection, Random y Source IP. Puede manejar tanto tráfico público (que se enfrenta a Internet) como tráfico privado (interno). Dado que el NLB no termina TLS, puede pasar tráfico cifrado sin cambios al backend, permitiendo el cifrado de extremo a extremo. Esto lo hace adecuado para aplicaciones que requieren que el backend maneje TLS directamente.

El NLB está diseñado para un alto rendimiento, ofreciendo la menor latencia y la mayor capacidad de conexiones por segundo. Las comprobaciones de estado son TCP (orientadas a conexión) en lugar de HTTP, asegurando que los servidores backend sean accesibles a nivel de red.

Cuándo usar NLB:

Elige el Managed Network Load Balancer cuando necesites reenvío de TCP crudo con ningún análisis HTTP, desees preservar el cifrado TLS todo el camino hasta el backend, o estés equilibrando servicios no HTTP como bases de datos, SSH, protocolos personalizados o tuberías de datos de alto rendimiento.

1.3 Elección entre ALB y NLB

La siguiente tabla resume las diferencias principales para ayudarte a decidir qué Load Balancer se adapta a tus necesidades:

1.4 Beneficios comerciales del equilibrio de carga

Ambos equilibradores de carga proporcionan beneficios comerciales críticos. Mejoran la escalabilidad al distribuir el tráfico en varios recursos de cómputo, lo que te permite agregar o eliminar servidores sin interrupción del servicio. Mejoran la confiabilidad a través de comprobaciones de estado que aseguran que el tráfico solo vaya a instancias sanas, eliminando puntos únicos de falla. La alta disponibilidad está integrada, con conmutación automática si un componente falla o durante el mantenimiento.

Los equilibradores de carga también permiten implementaciones sin tiempo de inactividad. Dado que el tráfico puede desviarse de las instancias que se están parcheando o actualizando, puedes aplicar actualizaciones sin sacar tu aplicación de línea. Como servicios completamente administrados, eliminan la necesidad de aprovisionar, parchear o escalar Load Balancer hardware o software tú mismo.

2. Servicios de pasarela

Los servicios de pasarela proporcionan un acceso controlado entre sus recursos en la nube y las redes externas, ya sea que se trate de internet, su centro de datos local o otros entornos de nube. Estos servicios administrados están disponibles en el Public Cloud y permiten una conectividad segura para los recursos en redes LAN privadas.

2.1 Managed NAT Gateway

Una pasarela de traducción de direcciones de red (NAT) se sitúa entre una red privada y el internet público, traduciendo las direcciones IP privadas a direcciones IP públicas cuando los recursos privados inician conexiones salientes. Crucialmente, solo permite el tráfico saliente; no permite las conexiones entrantes no solicitadas para llegar a sus recursos privados.

Qué proporciona:

La pasarela Managed NAT Gateway realiza la traducción de direcciones de origen (SNAT), lo que permite que las máquinas virtuales en redes privadas lleguen a internet (por ejemplo, para descargar actualizaciones de software, sincronizar la hora con servidores NTP o enviar copias de seguridad a almacenamiento en la nube) sin necesidad de que cada VM tenga su propia dirección IP pública. Todo el tráfico saliente de las redes LAN privadas adjuntas se traduce a una (o varias) direcciones IP públicas.

Como un servicio completamente administrado, IONOS opera, pacha y actualiza la pasarela NAT. Es altamente escalable para satisfacer las crecientes demandas de tráfico y se despliega en varias zonas de disponibilidad para alta disponibilidad y tolerancia a fallos. Puede adjuntar hasta seis redes privadas por pasarela y configurar reglas de SNAT personalizadas para controlar exactamente qué tráfico se permite saliente.

Cuándo usar la pasarela NAT:

Use la pasarela Managed NAT Gateway cuando su Workload solo necesita acceso a internet saliente y nunca debe ser accesible desde internet. Esto mejora la seguridad al reducir la superficie de ataque (las máquinas virtuales permanecen ocultas para las amenazas externas) y simplifica su arquitectura de red. Es ideal para máquinas virtuales de aplicaciones que necesitan descargar parches, acceder a APIs externas o enviar copias de seguridad, pero no sirven tráfico web directamente.

Beneficios:

La pasarela NAT mejora la seguridad al garantizar que las máquinas virtuales no sean accesibles directamente desde internet. Simplifica la arquitectura al reemplazar muchas interfaces de red públicas individuales con una sola pasarela y reduce los costos al requerir solo una dirección IP pública. Usted gana facilidad operativa porque IONOS maneja todas las actualizaciones de software, parches y provisiones de alta disponibilidad.

2.2 VPN Gateway

Una pasarela VPN Gateway crea conexiones cifradas de sitio a sitio sobre el internet público, vinculando su red local, oficinas remotas o otros entornos de nube con los centros de datos virtuales de IONOS. Utiliza los protocolos IPSec o WireGuard para establecer túneles seguros que protegen los datos en tránsito.

Qué proporciona:

La pasarela VPN Gateway es un servicio completamente administrado que se ejecuta en un centro de datos virtual y se le asigna una dirección IPv4 pública. Admite ambos protocolos IPSec (IKEv2) y WireGuard. Los dos protocolos se pueden utilizar al mismo tiempo para conectar el mismo Centro de Datos Virtual, pero cada uno requiere su propia instancia de pasarela: una sola pasarela VPN Gateway es de un solo protocolo. Puede elegir entre tres niveles (Estándar, Mejorado, Premium) que admiten un número creciente de redes LAN y túneles/pares. Cada nivel puede incluir opcionalmente alta disponibilidad (par de VM activo-pasivo) para conmutación automática de túneles.

La pasarela admite enrutamiento estático solo (no BGP) y puede manejar tanto tráfico IPv4 como IPv6, aunque los puntos finales de túneles y direcciones IP de pasarela son IPv4 solo. El rendimiento se escala hasta 1 Gbps por túnel, y el nivel Premium admite hasta 30 túneles o pares.

Cuándo usar la pasarela VPN Gateway:

Use la pasarela VPN Gateway cuando necesite conectividad cifrada y bidireccional entre IONOS y redes externas que no están en la misma región de IONOS. Los casos de uso típicos incluyen la conectividad de nube híbrida a un centro de datos local, interconexiones de multicloud (que vinculan IONOS con AWS, Azure u otros proveedores), escenarios de recuperación y migración ante desastres, topologías de red en estrella o malla, y acceso remoto seguro para empleados.

Beneficios:

La pasarela VPN Gateway proporciona un cifrado sólido (AES-256, SHA-256/384/512) para proteger los datos en movimiento, cumpliendo con los requisitos regulatorios y de cumplimiento. Simplifica las operaciones como un servicio completamente administrado que maneja los parches y actualizaciones. Las opciones de alta disponibilidad minimizan el tiempo de inactividad para las cargas de trabajo críticas. El servicio ofrece flexibilidad en la elección de protocolo: IPSec para una amplia compatibilidad o WireGuard para una latencia más baja y un rendimiento más alto.

3. Conexión de centros de datos virtuales

IONOS Cloud proporciona Cross Connect, una característica que crea enlaces privados basados en LAN entre varios centros de datos virtuales en la misma región geográfica y contrato.

3.1 ¿Qué es Cross Connect?

Cross Connect es una característica de red interna que conecta los centros de datos virtuales utilizando la infraestructura de red privada de IONOS. El tráfico entre los centros de datos virtuales conectados nunca sale de la red de IONOS, eliminando los saltos de internet público y proporcionando una conectividad de baja latencia y alta banda ancha comparable a una tarjeta de interfaz de red local (NIC).

Cómo funciona:

Cross Connect establece una conexión privada LAN entre centros de datos virtuales que pertenecen al mismo contrato y se encuentran en la misma región de IONOS. Esta restricción garantiza la soberanía de los datos y el cumplimiento normativo al mantener el tráfico dentro de la jurisdicción geográfica elegida. La conexión es transparente para sus cargas de trabajo; las máquinas virtuales en diferentes centros de datos virtuales pueden comunicarse como si estuvieran en la misma red local.

3.2 ¿Cuándo utilizar Cross Connect?

Cross Connect está diseñado para escenarios específicos en los que necesita una comunicación rápida y fiable entre centros de datos virtuales en la misma región:

Compartir recursos: Puede centralizar servicios como firewalls, pasarelas VPN, servidores DNS o bases de datos en un centro de datos virtual y tener otros centros de datos virtuales conectarse a ellos de manera segura sin duplicar la infraestructura.

Separación organizativa: Diferentes centros de datos virtuales pueden utilizarse para unidades de facturación, equipos o proyectos separados, mientras que aún permiten el intercambio de datos controlado a través del enlace privado.

Recuperación ante desastres y copia de seguridad: La replicación rápida entre centros de datos virtuales en la misma región admite las estrategias de continuidad empresarial. La conexión de baja latencia y alta banda ancha hace que sea práctico mantener copias de seguridad sincronizadas de datos críticos.

Escalabilidad de la infraestructura: A medida que su infraestructura crece, puede agregar nuevos centros de datos virtuales y adjuntarlos al Cross Connect existente, proporcionando una red escalable sin sobrecarga adicional de red.

3.3 Ventajas de Cross Connect

Cross Connect ofrece varias ventajas importantes. Proporciona una latencia reducida y un mayor rendimiento porque el tráfico permanece en una LAN privada, evitando la congestión de internet público. La confiabilidad se mejora porque los enlaces privados son menos propensos a picos y congestión de red.

La seguridad y el cumplimiento normativo se fortalecen porque los datos nunca salen de la red privada de IONOS, lo que ayuda a cumplir con los requisitos regulatorios. La eficiencia de costos se logra compartiendo recursos centrales en lugar de replicarlos en cada centro de datos virtual. El servicio admite la escalabilidad y la flexibilidad, lo que le permite agregar o eliminar centros de datos virtuales sin volver a diseñar su red. Cross Connect también se proporciona sin cargo adicional (tanto las versiones heredadas como las actualizadas son gratuitas).

4. DNS y IP Administración

IONOS Cloud proporciona servicios para administrar la resolución de nombres de dominio y la dirección moderna IP.

4.1 Cloud DNS

Cloud DNS es un servicio de Sistema de Nombres de Dominio (DNS) administrado que traduce nombres de dominio legibles por humanos (como example.com) en direcciones IP que los ordenadores utilizan para localizar servicios en Internet. Como servicio completamente administrado, IONOS maneja la infraestructura, la redundancia y el rendimiento de su resolución DNS.

¿Por qué utilizar Cloud DNS:

Administrar DNS manualmente requiere mantener múltiples servidores DNS para redundancia, configurar archivos de zona correctamente y garantizar la alta disponibilidad. Cloud DNS elimina esta carga operativa al proporcionar un servicio administrado con confiabilidad y distribución global incorporadas. Simplifica la administración de DNS mientras garantiza que sus nombres de dominio se resuelvan rápidamente y de manera fiable para los usuarios de todo el mundo.

¿Cuándo utilizar Cloud DNS:

Utilice Cloud DNS cuando necesite administrar la resolución de nombres de dominio para aplicaciones web, API o servicios alojados en IONOS Cloud. Es especialmente valioso para cargas de trabajo de producción que requieren alta disponibilidad y resolución rápida de DNS sin la complejidad de administrar sus propios servidores DNS.

4.2 Configuración de IPv6

IPv6 (Protocolo de Internet versión 6) es el estándar de protocolo de Internet más reciente, que utiliza direcciones de 128 bits en lugar de las direcciones de 32 bits utilizadas por IPv4. Esto proporciona un grupo casi ilimitado de direcciones únicas, resolviendo el problema de agotamiento de direcciones IPv4.

¿Por qué utilizar IPv6:

El espacio de direcciones IPv4 se ha agotado debido al crecimiento exponencial de dispositivos conectados a Internet. IPv6 garantiza la conectividad a prueba de futuro al proporcionar suficientes direcciones para miles de millones de dispositivos sin traducción de direcciones de red ni compartición de direcciones. También aporta ventajas operativas como la configuración de red simplificada a través de la asignación automática de direcciones estáticas mediante DHCPv6.

¿Qué proporciona IONOS:

IONOS Cloud admite redes LAN habilitadas para IPv6 con asignación automática de direcciones DHCPv6. Cada VDC se asigna automáticamente un prefijo IPv6 /56, y cada LAN puede recibir un prefijo /64, garantizando un espacio IPv6 único y enrutable para cada Workload. Puede configurar direcciones IPv6 estáticas en interfaces de red directamente desde el Data Center Designer o el API.

¿Cuándo utilizar IPv6:

Active IPv6 cuando necesite admitir cargas de trabajo nativas en la nube o de IoT modernas que esperan conectividad IPv6, cuando desee evitar las complejidades de NAT, o cuando esté planeando una infraestructura a largo plazo que sobrevivirá a la disponibilidad de IPv4.

5. Entrega de contenido y conectividad

IONOS Cloud ofrece servicios de redes adicionales para optimizar la entrega de contenido y establecer conectividad dedicada.

5.1 CDN (Content Delivery Network)

Un CDN es un sistema de servidores de borde distribuidos globalmente que almacenan en caché contenido web y aplicaciones cerca de los usuarios finales. Al atender solicitudes desde la ubicación de borde más cercana, un CDN reduce la distancia que deben recorrer los datos, lo que reduce la latencia y mejora los tiempos de carga.

Beneficios clave:

Los CDNs proporcionan una latencia reducida al entregar contenido desde el servidor de borde más cercano, acortando el tiempo de ida y vuelta para los usuarios. Mejoran la disponibilidad al servir copias en caché incluso cuando el servidor de origen no está disponible. La escalabilidad se mejora al descargar el tráfico que se puede almacenar en caché desde el origen, lo que permite que su infraestructura maneje picos de tráfico más altos sin degradación.

La seguridad se fortalece a través de la protección DDoS, las capacidades de firewall de aplicaciones web y el cifrado SSL/TLS. Los CDNs también mejoran la eficiencia de costos al reducir el uso de ancho de banda de origen y la necesidad de infraestructura sobreprovisionada.

Cuándo usar CDN:

Use un CDN para la optimización del rendimiento del sitio web (activos estáticos como imágenes, CSS y JavaScript), la distribución de software (entrega de actualizaciones y parches a nivel global) y la optimización de solicitudes de API (almacenando en caché las respuestas de API en el borde para reducir la carga de backend). Los CDNs son especialmente valiosos para aplicaciones con bases de usuarios globales que requieren un rendimiento rápido y consistente independientemente de la ubicación geográfica.

5.2 Cross Connect (Revisado en el contexto de conectividad)

Además de conectar centros de datos virtuales dentro de la misma región (cubierto en la Sección 3), Cross Connect desempeña un papel más amplio en las estrategias de conectividad empresarial. Las organizaciones a menudo lo utilizan como parte de arquitecturas de nube híbrida donde ciertas cargas de trabajo permanecen en IONOS Cloud mientras que otras se ejecutan de forma local o en otras nubes. Al centralizar servicios compartidos en un centro de datos virtual y conectar otros mediante Cross Connect, puede crear topologías de centro y radio que simplifican la administración y reducen los costos.

Casos de uso comunes

Escenarios del mundo real donde se utilizan los servicios de red de IONOS:

1. Plataforma de comercio electrónico con tráfico global: Un minorista en línea utiliza Managed Application Load Balancer para distribuir el tráfico de entrada HTTP en varias instancias de servidores web durante las ventas de temporada. Las comprobaciones de salud del ALB garantizan que solo los servidores saludables reciban tráfico, y la ruta avanzada dirige el tráfico de la aplicación móvil a backends optimizados. Cross Connect enlaza el VDC de producción con un VDC separado que aloja servicios de registro y monitorización centralizados (como se cubre en la Sección 3.1), mientras que CDN los servidores de borde almacenan en caché imágenes de productos y activos estáticos a nivel global para reducir la latencia para los clientes internacionales.
2. Infraestructura Hybrid Cloud con conectividad segura: Una empresa de servicios financieros mantiene bases de datos de clientes sensibles en las instalaciones mientras ejecuta cargas de trabajo de análisis en IONOS Cloud. Utilizan VPN Gateway con túneles IPSec (discutidos en la Sección 2.2) para crear una conectividad bidireccional y cifrada entre su centro de datos en las instalaciones y los VDC de IONOS. Los servidores de aplicaciones en subredes privadas utilizan Managed NAT Gateway (Sección 2.1) para el acceso a Internet saliente para descargar actualizaciones de seguridad sin exponerse a conexiones entrantes. IPv6 está habilitado (Sección 4.2) para proteger su infraestructura en el futuro, ya que planean una estrategia de migración al cloud de 5 años.
3. Arquitectura de microservicios con enrutamiento interno: Un proveedor de SaaS implementa microservicios en varios VDC en la misma región. Utilizan Cross Connect (Sección 3.1 y 3.2) para establecer enlaces privados y de baja latencia entre VDC que alojan diferentes niveles de servicio (frontend, backend, procesamiento de datos). Managed Application Load Balancer enruta las solicitudes API en función de la ruta de URL y los encabezados HTTP (Sección 1.1), dirigiendo /api/users al servicio de usuario y /api/orders al servicio de pedidos. Cloud DNS (Sección 4.1) proporciona una resolución de nombres de dominio confiable para el descubrimiento de servicios, mientras que Managed Network Load Balancer (Sección 1.2) maneja conexiones de base de datos de alto rendimiento que requieren rendimiento de capa 4.

Resumen

Los servicios de red de IONOS Cloud proporcionan las bases de conectividad, seguridad y rendimiento que necesita su infraestructura en la nube. Los equilibradores de carga distribuyen el tráfico de manera inteligente (ALB para enrutamiento de capa de aplicación, NLB para reenvío de capa 4 de alta velocidad), las puertas de enlace controlan el acceso entre redes (NAT Gateway para acceso a internet solo de salida, VPN Gateway para conexiones de sitio a sitio cifradas), y Cross Connect permite enlaces privados de baja latencia entre VDC en la misma región.

Servicios adicionales como Cloud DNS simplifican la gestión de nombres de dominio, IPv6 configura la infraestructura para que sea resistente al futuro, y CDN mejora el rendimiento de entrega de contenido a nivel global. Comprender cuándo usar cada servicio le permite diseñar arquitecturas de red que son seguras, escalables y rentables.

Puntos clave:

• Managed Application Load Balancer opera en la capa 7 con enrutamiento avanzado HTTP/HTTPS, ideal para aplicaciones web y microservicios
• Managed Network Load Balancer opera en la capa 4 para reenvío de TCP de alta velocidad con la menor latencia
• Managed NAT Gateway proporciona acceso a internet solo de salida para recursos privados sin exponerlos a conexiones de entrada
• VPN Gateway crea túneles de sitio a sitio cifrados para conectividad híbrida y multi-nube
• Cross Connect establece enlaces privados LAN entre VDC en la misma región para comunicación de baja latencia y alta banda
• IPv6 configura la asignación de direcciones automáticas y protege la infraestructura contra el agotamiento de direcciones

Terminología importante:

• Equilibrio de carga de capa 7: Equilibrio de carga de capa de aplicación que puede inspeccionar y enrutar en función del contenido HTTP (método, encabezados, URL, cadenas de consulta)
• Equilibrio de carga de capa 4: Equilibrio de carga de capa de transporte que reenvía tráfico TCP en función de la dirección IP y el puerto sin inspeccionar el contenido
• Traducción de dirección de origen (SNAT): Traducción de dirección de red que reescribe la dirección IP de origen del tráfico de salida, permitiendo que los recursos privados accedan a internet a través de una dirección IP pública compartida
• IPSec y WireGuard: Protocolos VPN para crear túneles cifrados; IPSec ofrece compatibilidad amplia, WireGuard proporciona latencia más baja y mayor rendimiento
• Cross Connect: Enlace privado basado en LAN entre VDC en la misma región y contrato, que proporciona conectividad de baja latencia sin atravesar internet pública
• CDN (Content Delivery Network): Sistema de servidores de borde distribuidos globalmente que almacenan contenido cerca de los usuarios para reducir la latencia y mejorar el rendimiento

Próximos pasos

Continúe aprendiendo: Unidad 2.5: Base de datos y servicios de datos

Temas relacionados:

• Unidad 2.1: Componentes arquitectónicos básicos
• Unidad 2.6: Servicios de seguridad
• Unidad 2.7: Servicios de inteligencia artificial y contenedores
• Unidad 3.4: Activity Logs y monitorización