Unidad 2.4: Servicios de red

Introducción

Piense en los servicios de red como el sistema postal de su infraestructura en la nube. Del mismo modo que el correo postal debe clasificarse, enrutarse y entregarse de forma segura en las direcciones correctas, sus aplicaciones en la nube requieren distribución de tráfico, conexiones seguras y enrutamiento eficiente entre servicios. IONOS CLOUD ofrece un conjunto integral de servicios de red que gestionan todo, desde la distribución del tráfico entre varios servidores hasta la conexión segura de sus recursos en la nube con sistemas en las instalaciones.

En esta unidad, explorará los principales servicios de red que impulsan la infraestructura de IONOS CLOUD. Ya sea que necesite equilibrar el tráfico entre varios servidores, proporcionar acceso seguro a Internet a recursos privados o conectar diferentes partes de su infraestructura, comprender estos servicios le 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 entre varios servidores para garantizar que ningún servidor individual se vea sobrecargado. IONOS CLOUD ofrece dos tipos de equilibradores de carga, cada uno diseñado para diferentes escenarios y operando en distintas 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 reenvía la solicitud a los servidores de backend apropiados (llamados Target Groups) según 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. Puede enrutar solicitudes basándose en 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 distintas partes de su aplicación. El ALB también puede devolver respuestas fijas o redirigir el tráfico a otro host sin involucrar a ningún servidor de backend, lo cual es útil para páginas de mantenimiento o redirecciones de URL.

Las comprobaciones de estado (health checks) están integradas en el ALB, sondeando continuamente los objetivos registrados para garantizar que solo los servidores sanos reciban tráfico. Esto mejora la confiabilidad general y hace que su arquitectura tenga alta disponibilidad. El servicio también admite tanto el equilibrio de carga público (expuesto a internet) como el equilibrio de carga privado (tráfico interno dentro de su centro de datos).

Cuándo usar ALB:

Elija el Managed Application Load Balancer cuando necesite inteligencia a nivel de aplicación, como enrutamiento basado en URL, persistencia de sesiones basada en cookies, redirecciones HTTP o terminación de TLS. Es típico para aplicaciones web, front-ends SaaS, controladores de entrada (ingress) de contenedores o Kubernetes, y servicios de 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 crudo. A diferencia del ALB, el NLB no inspecciona el contenido HTTP. En su lugar, simplemente reenvía paquetes TCP a los servidores de backend basándose en 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 múltiples algoritmos de equilibrio de carga de capa 4, incluidos Round Robin, Least Connection, Random y Source IP. Puede manejar tanto tráfico público (orientado a internet) como privado (interno). Como el NLB no termina TLS, puede pasar el tráfico cifrado sin cambios al backend, habilitando 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 basadas en TCP (orientadas a la conexión) en lugar de basadas en HTTP, garantizando que los servidores de backend sean alcanzables a nivel de red.

Cuándo usar NLB:

Elija el Managed Network Load Balancer cuando necesite reenvío TCP crudo de alto rendimiento sin análisis HTTP, desee preservar el cifrado TLS hasta el backend, o esté equilibrando servicios no HTTP, como bases de datos, SSH, protocolos personalizados o pipelines de datos de alto rendimiento.

1.3 Elección entre ALB y NLB

La siguiente tabla resume las diferencias fundamentales para ayudarle a decidir qué equilibrador de carga se ajusta a sus necesidades:

1.4 Beneficios empresariales del equilibrio de carga

Ambos equilibradores de carga proporcionan beneficios empresariales críticos. Mejoran la escalabilidad distribuyendo el tráfico entre múltiples recursos de cómputo, lo que le permite agregar o eliminar servidores sin interrupción del servicio. Mejoran la confiabilidad mediante comprobaciones de estado que garantizan que el tráfico solo vaya a instancias sanas, eliminando puntos únicos de falla. La alta disponibilidad está integrada, con conmutación por error automática si un componente falla o durante el mantenimiento.

Los equilibradores de carga también permiten implementaciones sin tiempo de inactividad. Como el tráfico puede desviarse de las instancias que están siendo parcheadas o actualizadas, puede aplicar actualizaciones sin poner su aplicación fuera de línea. Como servicios totalmente administrados, eliminan la necesidad de aprovisionar, parchear o escalar usted mismo el hardware o software del equilibrador de carga.

2. Servicios de Gateway

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

2.1 Managed NAT Gateway

Un gateway 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. Es fundamental que solo permite el tráfico saliente; no permite que las conexiones entrantes no solicitadas alcancen sus recursos privados.

Lo que proporciona:

El Managed NAT Gateway realiza la traducción de dirección de origen (SNAT), lo que permite a las VMs en redes privadas acceder 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 que cada VM necesite tener su propia dirección IP pública. Todo el tráfico saliente de las LANs privadas conectadas se traduce a una (o pocas) direcciones IP públicas.

Como servicio totalmente administrado, IONOS CLOUD opera, aplica parches y actualiza el gateway NAT. Es altamente escalable para satisfacer las crecientes demandas de tráfico y se despliega en varias zonas de disponibilidad para lograr alta disponibilidad y tolerancia a fallos. Puede conectar hasta seis redes privadas por gateway y configurar reglas SNAT personalizadas para controlar exactamente qué tráfico se permite salir.

Cuándo usar el gateway NAT:

Use el Managed NAT Gateway cuando su carga de trabajo solo necesite acceso saliente a internet y no deba ser alcanzable desde internet. Esto mejora la seguridad al reducir la superficie de ataque (las VMs permanecen ocultas de las amenazas externas) y simplifica su arquitectura de red. Es ideal para VMs de aplicaciones que necesitan descargar parches, acceder a APIs externas o enviar copias de seguridad, pero que no sirven tráfico web directamente.

Beneficios:

El gateway NAT mejora la seguridad al garantizar que las VMs no sean alcanzables directamente desde internet. Simplifica la arquitectura al reemplazar muchas interfaces de red públicas individuales por un único gateway y reduce los costos al requerir solo una dirección IP pública. Obtiene facilidad operativa porque IONOS CLOUD se encarga de todas las actualizaciones de software, parches y aprovisionamiento de alta disponibilidad.

2.2 VPN Gateway

Un VPN Gateway crea conexiones cifradas de sitio a sitio a través del internet público, vinculando su red en las instalaciones, oficinas sucursales u otros entornos en la nube con los centros de datos virtuales de IONOS CLOUD. Utiliza los protocolos IPSec o WireGuard para establecer túneles seguros que protegen los datos en tránsito.

Lo que proporciona:

El VPN Gateway es un servicio totalmente administrado que se ejecuta en un centro de datos virtual y se le asigna una dirección IPv4 pública. Admite tanto el protocolo IPSec (IKEv2) como WireGuard. Los dos protocolos pueden usarse al mismo tiempo para conectar el mismo centro de datos virtual, pero cada uno requiere su propia instancia de gateway: un único gateway VPN es de un solo protocolo. Puede elegir entre tres niveles (Standard, Enhanced, Premium) que admiten un número creciente de LANs y túneles/peers. Cada nivel puede incluir opcionalmente alta disponibilidad (par de VMs activo-pasivo) para el conmutación automática de túneles.

El gateway solo admite enrutamiento estático (sin BGP) y puede manejar tanto tráfico IPv4 como IPv6, aunque los extremos de los túneles y las IPs del gateway son solo IPv4. El rendimiento escala hasta 1 Gbps por túnel, y el nivel Premium admite hasta 30 túneles o peers.

Cuándo usar el VPN Gateway:

Use el VPN Gateway cuando necesite una conectividad cifrada bidireccional entre IONOS CLOUD y redes remotas, como centros de datos en las instalaciones, entornos multinube u otros VDCs. Los casos de uso típicos incluyen la conectividad de nube híbrida a un centro de datos en las instalaciones, interconexiones multinube (vinculando IONOS CLOUD con AWS, Azure u otros proveedores), escenarios de recuperación ante desastres y migración, topologías de red en estrella o malla, y acceso remoto seguro para empleados.

Beneficios:

El VPN Gateway proporciona un cifrado robusto (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 totalmente administrado que gestiona los parches y actualizaciones. Las opciones de alta disponibilidad minimizan los tiempos de inactividad para cargas de trabajo críticas. El servicio ofrece flexibilidad en la elección de protocolo: IPSec para una amplia compatibilidad o WireGuard para menor latencia y mayor rendimiento.

3. Conexión de centros de datos virtuales

IONOS CLOUD ofrece Cross Connect, una función que crea enlaces privados basados en LAN entre múltiples centros de datos virtuales en la misma región geográfica y contrato.

3.1 ¿Qué es Cross Connect?

Cross Connect es una función de red interna que conecta VDCs en la misma región mediante una LAN privada. El tráfico entre VDCs conectados nunca sale de la red de IONOS CLOUD, lo que elimina los saltos por internet público y proporciona una conectividad de baja latencia y alto ancho de banda comparable a la de una tarjeta de interfaz de red local (NIC).

Cómo funciona:

Cross Connect establece una conexión LAN privada entre VDCs que pertenecen al mismo contrato y están ubicados en la misma región de IONOS CLOUD. Esta restricción garantiza la soberanía digital y el cumplimiento normativo al mantener el tráfico dentro de la jurisdicción geográfica elegida. La conexión es transparente para sus cargas de trabajo; las VM en diferentes VDCs 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 VDCs en la misma región:

Compartición de recursos: Puede centralizar servicios como firewalls, pasarelas de VPN, servidores DNS o bases de datos en un VDC y permitir que otros VDCs se conecten a ellos de forma segura sin duplicar la infraestructura.

Separación organizativa: Diferentes VDCs pueden utilizarse para unidades de facturación, equipos o proyectos distintos, permitiendo al mismo tiempo un intercambio de datos controlado a través del enlace privado.

Recuperación ante desastres y copia de seguridad: La replicación rápida entre VDCs en la misma región respalda las estrategias de continuidad del negocio. La conexión de baja latencia y alto ancho de banda hace práctico mantener copias de seguridad sincronizadas de datos críticos.

Escalado de infraestructura: A medida que su infraestructura crece, puede agregar nuevos VDCs y conectarlos al Cross Connect existente, proporcionando una malla de red escalable sin un sobrecargo 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 se mantiene en una LAN privada, evitando la congestión de internet público. La fiabilidad se mejora porque los enlaces privados son menos propensos a picos de red y congestión.

La seguridad y el cumplimiento normativo se fortalecen porque los datos nunca salen de la red privada de IONOS CLOUD, lo que ayuda a cumplir con los requisitos regulatorios. La eficiencia de costos se logra compartiendo recursos centrales en lugar de replicarlos en cada VDC. El servicio respalda la escalabilidad y la flexibilidad, permitiendo agregar o eliminar VDCs sin reestructurar su red. Cross Connect también se ofrece sin costo adicional (tanto las versiones legacy como las actualizadas son gratuitas).

4. DNS y gestión de IP

IONOS CLOUD ofrece servicios para la gestión de la resolución de nombres de dominio y la direccionamiento IP moderno.

4.1 Cloud DNS

Cloud DNS es un servicio administrado de Domain Name System que traduce nombres de dominio legibles por humanos (como example.com) en direcciones IP que las computadoras utilizan para localizar servicios en internet. Como servicio totalmente administrado, IONOS CLOUD se encarga de la infraestructura, la redundancia y el rendimiento de su resolución DNS.

Por qué usar Cloud DNS:

La gestión manual de DNS requiere mantener varios servidores DNS para la redundancia, configurar correctamente los archivos de zona y garantizar la alta disponibilidad. Cloud DNS elimina esta carga operativa al proporcionar un servicio administrado con fiabilidad integrada y distribución global. Simplifica la gestión de DNS al tiempo que garantiza que sus nombres de dominio se resuelvan rápidamente y de forma fiable para usuarios de todo el mundo.

Cuándo usar Cloud DNS:

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

4.2 Configuración de IPv6

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

Por qué usar IPv6:

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

Lo que IONOS CLOUD proporciona:

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

Cuándo usar IPv6:

Habilite IPv6 cuando necesite admitir cargas de trabajo modernas cloud-native o IoT que esperen conectividad IPv6, cuando desee evitar las complejidades de NAT, o cuando esté planificando una infraestructura a largo plazo que superará la disponibilidad de IPv4.

5. Entrega de contenido y conectividad

IONOS CLOUD ofrece servicios de red adicionales para optimizar la entrega de contenido y establecer conectividad dedicada.

5.1 Content Delivery Network (CDN)

Una Content Delivery Network es un sistema de servidores de borde distribuidos a nivel mundial que almacenan en caché contenido web y aplicaciones cerca de los usuarios finales. Al atender las solicitudes desde la ubicación de borde más cercana, una CDN reduce la distancia que debe recorrer los datos, lo que disminuye la latencia y mejora los tiempos de carga.

Principales ventajas:

Las CDN 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 susceptible de caché del servidor de origen, lo que permite que su infraestructura maneje picos de tráfico más altos sin degradación.

La seguridad se fortalece mediante protección DDoS, capacidades de firewall de aplicaciones web y cifrado SSL/TLS. Las CDN también mejoran la eficiencia de costos al reducir el uso de ancho de banda del origen y la necesidad de infraestructura sobredimensionada.

Cuándo usar CDN:

Use una CDN para la optimización del rendimiento de sitios web (recursos 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 (almacenamiento en caché de respuestas de API en el borde para reducir la carga del backend). Las CDN son especialmente valiosas para aplicaciones con bases de usuarios globales que requieren un rendimiento rápido y consistente independientemente de la ubicación geográfica.

5.2 Cross Connect (Repasado en el contexto de conectividad)

Además de conectar VDC 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 suelen utilizarlo como parte de arquitecturas de nube híbrida, donde ciertas cargas de trabajo permanecen en IONOS CLOUD mientras que otras se ejecutan en las instalaciones o en otras nubes. Al centralizar los servicios compartidos en un VDC y conectar otros mediante Cross Connect, puede crear topologías de tipo hub-and-spoke que simplifican la gestión y reducen los costos.

Casos de uso comunes

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

1. Plataforma de comercio electrónico con tráfico global: Un minorista en línea utiliza Managed Application Load Balancer para distribuir el tráfico HTTP entrante entre múltiples instancias de servidores web durante las ventas estacionales. Las comprobaciones de estado de la ALB garantizan que solo los servidores sanos reciban tráfico, y la enrutación avanzada dirige el tráfico de la aplicación móvil a backends optimizados. Cross Connect vincula el VDC de producción con un VDC separado que aloja servicios centralizados de registro y monitorización (como se cubre en la Sección 3.1), mientras que los servidores de borde de CDN almacenan en caché las imágenes de productos y los recursos estáticos a nivel global para reducir la latencia para los clientes internacionales.
2. Infraestructura de Hybrid Cloud con conectividad segura: Una empresa de servicios financieros mantiene bases de datos de clientes sensibles en sus 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 cifrada y bidireccional entre su centro de datos en las instalaciones y los VDCs de IONOS CLOUD. Los servidores de aplicaciones en subredes privadas utilizan Managed NAT Gateway (Sección 2.1) para el acceso saliente a Internet y descargar actualizaciones de seguridad sin exponerse a conexiones entrantes. IPv6 está habilitado (Sección 4.2) para preparar su infraestructura para el futuro, ya que planifican una estrategia de migración al cloud de 5 años.
3. Arquitectura de microservicios con enrutación interna: Un proveedor SaaS despliega microservicios en múltiples VDCs en la misma región. Utilizan Cross Connect (Sección 3.1 y 3.2) para establecer enlaces privados y de baja latencia entre VDCs que alojan diferentes niveles de servicio (frontend, backend, procesamiento de datos). Managed Application Load Balancer enruta las solicitudes de API basándose en la ruta de la URL y las cabeceras 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) gestiona las conexiones de base de datos de alto rendimiento que requieren rendimiento de la capa 4.

Resumen

Los servicios de red de IONOS CLOUD proporcionan las bases de conectividad, seguridad y rendimiento que su infraestructura en la nube necesita. Los equilibradores de carga distribuyen el tráfico de manera inteligente (ALB para enrutamiento a nivel de aplicación, NLB para reenvío de alto rendimiento en la capa 4), las pasarelas controlan el acceso entre redes (NAT Gateway para acceso a Internet solo saliente, VPN Gateway para conexiones cifradas entre sitios) y Cross Connect habilita enlaces privados de baja latencia entre VDCs en la misma región.

Servicios adicionales como Cloud DNS simplifican la gestión de nombres de dominio, la configuración de IPv6 garantiza la viabilidad a largo plazo de su infraestructura y CDN mejora el rendimiento de la entrega de contenido a nivel global. Comprender cuándo utilizar cada servicio le permite diseñar arquitecturas de red que sean seguras, escalables y rentables.

Puntos clave:

• Managed Application Load Balancer opera en la capa 7 con enrutamiento avanzado de HTTP/HTTPS, ideal para aplicaciones web y microservicios
• Managed Network Load Balancer opera en la capa 4 para reenvío TCP de alto rendimiento con la latencia más baja
• Managed NAT Gateway proporciona acceso seguro a Internet solo saliente para recursos privados sin exponerlos a conexiones entrantes
• VPN Gateway crea túneles cifrados entre sitios para conectividad en la nube híbrida y multinube
• Cross Connect establece enlaces privados de LAN entre VDCs en la misma región para comunicación de baja latencia y alto ancho de banda
• La configuración de IPv6 resuelve la agotamiento de direcciones y garantiza la viabilidad a largo plazo de la infraestructura mediante asignación automática de direcciones

Terminología importante:

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

Próximos pasos

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

Temas relacionados:

• Unidad 2.1: Componentes arquitectónicos principales
• Unidad 2.6: Servicios de seguridad
• Unidad 2.7: Servicios de IA y contenedores
• Unidad 3.4: Activity Logs y monitorización