Conceptos de VPC avanzada

En esta página se detallan las redes de nube privada virtual (VPC). Antes de leer esta página, consulta la Descripción general de la red de VPC. Si estás interesado en las redes de VPC con intercambio de tráfico, consulta la descripción general del intercambio de tráfico entre redes de VPC.

Detalles de las herramientas de redes de VPC avanzadas

En esta sección, se proporcionan algunos detalles de las Herramientas de redes de VPC de bajo nivel. No es necesario que leas esto para el uso típico, pero proporciona más información valiosa sobre cómo funcionan las Herramientas de redes de VPC. En el siguiente diagrama, se proporciona información más detallada, con más detalles en las secciones correspondientes.

Un diagrama más detallado de la red de VPC
Un diagrama más detallado de la red de VPC

Quién controla qué

Distintas partes del sistema controlan diferentes características de las herramientas de redes de VPC. Algunas de ellas son características de las Herramientas de redes estándares que están bien documentadas, y otras son específicas de las redes de VPC. Algunas características se pueden configurar y otras no. Las redes de VPC utilizan el módulo de red VIRTIO de Linux con el fin de modelar la tarjeta de Ethernet y la funcionalidad del router, pero los niveles más altos de la pila de Herramientas de redes, como las búsquedas ARP, se controlan con el uso de software de Herramientas de redes estándar.

Búsqueda ARP
El kernel de la instancia emite solicitudes ARP, y la red de VPC emite respuestas ARP. El kernel de la instancia controla la asignación entre las direcciones MAC y las direcciones IP.
Tabla de consulta de MAC, tabla de consulta de IP, tabla de conexión activa
Estas tablas se alojan en la red de VPC subyacente y no pueden inspeccionarse ni configurarse.
Servidor DNS

El servidor de metadatos de cada instancia actúa como un servidor DNS. Almacena las entradas de DNS para todas las direcciones IP de la red de VPC en la red de VPC local y llama al servidor DNS público de Google para obtener las entradas fuera de la red de VPC. No puedes configurar este servidor DNS. El cliente DHCP de cada instancia está configurado para administrar el archivo /etc/resolv.conf de la instancia.

Puedes modificar la política de DHCP a fin de agregar tu propio dominio de búsqueda o servidores de nombres a la /etc/resolv.conf de la instancia. Varias distribuciones de Linux permiten que estas modificaciones se conserven a través de /etc/dhcp/dhclient.conf. Consulta la documentación de DNS interno para obtener más información.

Control de paquetes entre la red de VPC y el exterior

El código de red que examina el paquete según las reglas de firewall, la tabla de consulta de IP externa y la tabla de conexiones activas controla los paquetes que entran o salen de la red de VPC. La red de VPC también realiza una NAT en los paquetes que entran y salen de la red de VPC.

Paquetes que recibe una instancia

El kernel de la instancia recibe y convierte en transmisión estos paquetes de manera estándar.

Paquetes que envía una instancia

El kernel de la instancia envía estos paquetes de forma estándar. La funcionalidad de la interfaz y la red se moldea con el uso del módulo de red VIRTIO.

Explicaciones detalladas sobre las conexiones

A continuación, se brindan más detalles sobre lo que sucede cuando una instancia realiza una llamada a la red de VPC.

Una instancia realiza una llamada en los siguientes casos:

  1. Si la dirección de destino es un nombre de instancia o una URL, como www.google.com, la instancia llama al servicio de DNS en su servidor de metadatos y recupera la dirección IP correspondiente. Puedes configurar la instancia para consultar otro servicio de DNS, aunque no podrás decidir los nombres de instancia.
  2. La dirección IP de destino se examina según el rango de direcciones IP de la subred, que cada instancia conoce.

    1. Si la dirección IP no está en la red de VPC actual ni en una red de VPC con intercambio de tráfico que usa el intercambio de tráfico entre redes de VPC, haz lo siguiente:

      1. La instancia envía el paquete a la dirección MAC de la puerta de enlace de la subred con el destino establecido en el destino final del paquete. Es posible que la instancia deba realizar una solicitud ARP para decidir la dirección MAC de la puerta de enlace.

      2. La red de VPC reescribe el encabezado IP para indicar la dirección IP externa de la instancia como la fuente. Si la instancia no tiene dirección IP externa, no se permite la llamada, y la red de VPC descarta el paquete sin informar al remitente.

      3. La red de VPC registra el paquete saliente y agrega el origen y el destino a la tabla de conexiones activas.

      4. La red de VPC envía el paquete a su destino.

      5. El destino obtiene el paquete y responde si así lo desea.

      6. La red de VPC recibe la respuesta, consulta la tabla de conexiones activas, comprueba que se trata de una conexión activa y la permite. La red de VPC revisa su tabla de consulta de IP externa/red y reemplaza la dirección IP externa de la instancia por la dirección de red correspondiente, y envía el paquete a la instancia de origen.

      7. La instancia recibe el paquete.

    2. Si la dirección IP de destino se encuentra dentro de la red de VPC o en una red de VPC con intercambio de tráfico que usa el intercambio de tráfico entre redes de VPC, haga lo siguiente:

      1. La instancia se configura con una IP que tiene la máscara 255.255.255.255, por lo que la instancia envía el paquete a la dirección MAC de la puerta de enlace de la subred. Es posible que la instancia primero deba realizar una solicitud ARP para decidir la dirección MAC de la puerta de enlace.

      2. Google Cloud reenvía el paquete a la dirección IP de destino dentro de la red de VPC actual o con intercambio de tráfico.

      3. La instancia de destino recibe el paquete. La instancia de destino comprueba el firewall de entrada para determinar si se permite el paquete. De no ser así, el paquete se descarta de manera silenciosa. De lo contrario, la instancia procesa el paquete.

Una instancia externa o una computadora llama a una instancia:

  1. El emisor externo envía un paquete a la dirección IP externa de una instancia, que es propiedad de la red de VPC.

  2. La red de VPC compara el paquete con la tabla de conexiones activas para ver si se trata de una conexión existente:

    1. Si no es una conexión existente, la red de VPC busca una regla de firewall que permita la conexión.
    2. Si no hay una regla de firewall, la red de VPC descarta el paquete sin informar al remitente.
  3. Si hay una conexión existente o una regla de firewall válida, la red de VPC examina su tabla de consulta y reemplaza la IP externa por la IP interna correspondiente en el paquete, registra el paquete entrante en la tabla de conexiones activas y envía el paquete a la instancia de destino.

  4. La instancia recibe el paquete y responde como se describe en Si la dirección IP está fuera del rango de IP de la red de VPC cuando se envía un paquete fuera del rango de la red.

  5. La red de VPC recibe la respuesta, encuentra la solicitud entrante correspondiente en la tabla de conexiones activas y permite que pase el paquete. Antes de realizar el envío, modifica la dirección IP de origen; para ello, reemplaza la IP interna de la instancia por la IP externa correspondiente de su tabla de consulta.

Mide la capacidad de procesamiento de la red de VPC

Para obtener instrucciones, consulta Calcula la capacidad de procesamiento de la red.

¿Qué sigue?