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Neutron: Gestión de Redes en OpenStack

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Neutron: Gestión de Redes en OpenStack

Resumen de una línea

Componente OpenStack de red virtual: crea redes privadas, subredes, enrutadores, floating IPs, seguridad; implementa SDN (Software Defined Networking).

Definición

Neutron = Servicio de red OpenStack. Proporciona virtualización de red: redes privadas, enrutamiento, IPs flotantes, cortafuegos virtuales (grupos de seguridad).

Implementa Software Defined Networking (SDN): control programático de redes.

Conceptos Clave

Arquitectura de Red en OpenStack

Exterior (Internet)
    ↓
Router (salida a exterior)
    ↓
Red externa/pública
    ↓
Router (enrutamiento interno)
    ↓
Redes privadas internas
    ↓
Instancias (dentro de subredes)

Redes y Subredes

Red:

Red = Contenedor de subredes y conectividad

Propiedades:
- ID único
- Nombre
- Tipo (privada, externa)
- Estado (activa)

Subred:

Subred = Espacio de direcciones IP dentro de red

Propiedades:
- Red padre
- CIDR (ej: 192.168.1.0/24)
- Gateway
- DNS
- Rango de IPs asignables
- Servidor DHCP

Tipos de Red

Red Privada (tenant):
- Creada por usuario
- Aislada de otros proyectos
- Puede tener múltiples subredes
- Requiere router para salida

Red Externa/Pública:
- Administrador
- Conectada a mundo exterior
- Suministra Floating IPs
- Pool de IPs públicas

Routers y Conectividad

Router:

Router = Enrutamiento entre redes

Funciones:
- Conecta redes privadas
- Proporciona acceso a red externa
- NAT (Network Address Translation)
- Encaminamiento dinámico

Topología típica:

Instancia 192.168.1.10 (subred privada)
    ↓
Red privada 192.168.1.0/24
    ↓
Router (interfaz interna 192.168.1.1)
    ↓
Red externa (interfaz externa)
    ↓
Acceso a Internet

Floating IPs (IPs Públicas)

Concepto:

Floating IP = IP pública asociable a instancia

Sin Floating IP:
- Instancia solo tiene IP privada
- Inaccesible desde exterior

Con Floating IP:
- IP pública asignada a instancia
- Tráfico: exterior → Floating IP → IP privada → instancia
- Desasociable (reutilizable en otra instancia)

Gestión:

1. Crear Floating IP (pool de red externa)
2. Asociar a puerto de instancia
3. Acceso: ssh usuario@floating-ip
4. Desasociar: IP vuelve a pool

Puertos y Interfaces

Puerto:

Puerto = Conexión virtual de instancia a red

Propiedades:
- MAC address
- IP privada
- Grupos de seguridad (firewall)
- Red
- Subred

Múltiples interfaces:

Instancia puede tener múltiples puertos:
- eth0: subred1 (IP 192.168.1.10)
- eth1: subred2 (IP 10.0.0.5)
- Cada una: distinto grupo seguridad
- Enrutamiento dentro SO

Grupos de Seguridad

Cortafuegos virtual (reglas por puerto):

Regla típica:
- Protocolo: TCP/UDP/ICMP
- Puerto: 22 (SSH), 80 (HTTP), 443 (HTTPS)
- Origen/destino: IP, CIDR, otro grupo de seguridad
- Acción: allow/deny

Flujo de tráfico:

Entrada (ingress):
- Tráfico hacia instancia
- Default: denegar todo
- Permitir explícitamente

Salida (egress):
- Tráfico desde instancia
- Default: permitir todo
- Más restrictivo si necesita

Conceptos Avanzados

VLAN (Virtual LAN):

Aislamiento L2 dentro red física
- Tipos de redes Neutron: flat, vlan, vxlan
- Segmentación de tráfico

VXLAN:

Encapsulación de L2 sobre L3
- Escalable
- Móvil
- Soporta muchos tenants

Gestión con OpenStack Client (OSC)

# Listar redes
openstack network list
 
# Crear red
openstack network create "mi-red"
 
# Crear subred
openstack subnet create --network mi-red \
  --subnet-range 192.168.1.0/24 \
  "mi-subred"
 
# Crear router
openstack router create "mi-router"
 
# Conectar router a subred
openstack router add subnet mi-router mi-subred
 
# Conectar router a red externa
openstack router set --external-gateway red-externa mi-router
 
# Crear Floating IP
openstack floating ip create red-externa
 
# Asociar Floating IP
openstack server add floating ip [instancia] [floating-ip]
 
# Listar puertos
openstack port list
 
# Crear grupo de seguridad
openstack security group create "web"
 
# Añadir regla
openstack security group rule create --protocol tcp \
  --dst-port 80:80 --remote-ip 0.0.0.0/0 web

Casos de Uso

🟢 Aislamiento de aplicaciones por red
🟢 Multi-tier applications (web, app, db en subredes distintas)
🟢 Acceso seguro con grupos de seguridad
🟢 Escalado horizontal con Floating IPs
🟢 VPN site-to-site
🟢 Laboratorios de redes educativos

Workflow Típico

1. Crear red privada (ej: 192.168.1.0/24)
2. Crear subred dentro
3. Crear router
4. Conectar router a subred
5. Conectar router a red externa
6. Crear grupo de seguridad (reglas)
7. Crear instancia:
   - Elegir red/subred
   - Asignar grupo de seguridad
8. Crear Floating IP de pool externo
9. Asociar Floating IP a instancia
10. Acceso desde exterior: ssh usuario@floating-ip

Relaciones

Conecta con

Parte de

  • OpenStack Stack
  • Cloud Computing IaaS
  • Software Defined Networking (SDN)

Fuentes

Vista Gráfica

Retroenlaces