Como resolver a sobreposição de IPs em ambientes multicloud

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O endereçamento IP privado é um dos recursos mais úteis do protocolo. Esse espaço de endereçamento é destinado ao uso não regulamentado em um escopo local — dentro de uma organização, sem conexão pela Internet — e proporcionou a liberdade de criar redes internas de grande escala.

No entanto, essa flexibilidade tem um preço: ao tentar conectar duas redes IP privadas que antes eram separadas, alguns dos mesmos endereços IP podem ter sido usados em ambas. Como os endereços IP devem ser exclusivos em cada rede ou domínio de roteamento, essas duplicidades causam instabilidade no acesso à rede, tanto de entrada quanto de saída, nas áreas sobrepostas. Embora existam soluções alternativas tradicionais para reduzir o impacto, o F5 Volterra oferece uma maneira de evitar completamente o problema.

Por que a sobreposição é um problema

Quando duas partes distintas de uma rede se sobrepõem e usam o mesmo intervalo de endereços de sub-rede IP, surgem dois problemas principais. Primeiro, essas duas sub-redes não conseguem se comunicar entre si, pois nenhum dos dispositivos saberá que o endereço não se destina a um endpoint local. Se ambas as sub-redes forem exclusivas para clientes e estiverem repletas de usuários, esse problema pode ser simples de corrigir. No entanto, se uma delas contiver serviços de rede, esses serviços ficarão completamente inacessíveis para a outra. Além disso, a sobreposição de IP afeta todo o tráfego destinado a essas sub-redes proveniente de qualquer outro ponto da rede. Como os roteadores da rede trocam informações, ambas as sub-redes serão anunciadas, mas a partir de dois locais diferentes. As conexões podem ser encaminhadas para o local errado a qualquer momento, mesmo aquelas que já tenham sido estabelecidas com sucesso.

O aumento moderno da sobreposição de IPs

A causa mais comum de sobreposição de IPs em redes bem gerenciadas é a conexão ou a fusão de duas redes que antes eram separadas. É fácil imaginar esse cenário quando duas organizações se fundem, especialmente se a equipe de TI de cada uma delas tiver usado uma convenção semelhante de alocação de endereços, como 10/8 para endpoints e 172.16/12 para infraestrutura. No entanto, a sobreposição está se tornando cada vez mais comum ao se conectar a uma ou mais nuvens. As maiores redes individuais pertencem a provedores de hiperescala, como os de nuvem pública, que precisam usar endereçamento IP privado. Quando cada servidor hospeda um grande número de VMs ou uma quantidade ainda maior de contêineres, uma única fileira pode consumir uma rede /16 inteira. À medida que a demanda por serviços de nuvem cresceu, também aumentou a demanda por acesso, passando de VPNs cliente-site para VPNs site a site, produtos de rede multinuvem e até conexões WAN diretas com data centers em nuvem. As VPNs site a site e os links WAN conectam efetivamente partes da rede em nuvem à rede do cliente e, como a maioria das redes dos clientes também utiliza endereços IP privados, o resultado é uma ocorrência cada vez maior de sobreposição de IPs.

Contornar a sobreposição de IP vs. solucionar a sobreposição de IP

À medida que os aplicativos modernos distribuídos se tornam mais comuns, o mesmo acontece com as conexões entre aplicativos, como entre nuvem híbrida, nuvem a nuvem e borda a nuvem. Arquiteturas escaláveis exigirão um método para lidar com a sobreposição de IPs que possa ser automatizado de forma eficiente. Muitos administradores de rede recorrem primeiro ao NAT — afinal, é ele que permite que endereços IP privados se conectem à Internet pública. No entanto, o NAT apenas transfere o problema em vez de resolvê-lo: a abstração não se estende ao interior da sub-rede, transferindo para aplicativos e serviços a responsabilidade de lidar com casos extremos (como redes remotas com o mesmo intervalo de sub-rede). Além disso, o NAT prejudica a visibilidade ao criar discrepâncias entre os eventos coletados dentro e fora da sub-rede. Os custos operacionais contínuos introduzidos pelo NAT só se justificam quando outras opções — como a renumeração — são piores.

O Volterra VoltMesh da F5 oferece uma solução simples para a sobreposição de IPs. A sobreposição só é um problema quando as conexões dependem da L3. Por isso, o VoltMesh separa os endereços L3 das transações em L4 ou L7, usando os mesmos métodos de entrega de aplicações nos quais os clientes da F5 confiam há 25 anos. No entanto, o VoltMesh acrescenta um recurso exclusivo: como suas funções são distribuídas, a equipe de TI pode escolher qualquer endereço IP, em qualquer ponto da malha, para entregar a aplicação. E, como suas funções são integradas, mantém-se a visibilidade completa de ponta a ponta da rede, da segurança e até mesmo da aplicação. Com o VoltMesh, é possível até mesmo disponibilizar um serviço remoto — independentemente de seu endereço IP real — em uma sub-rede local, com um endereço IP local. Assim, nenhuma alteração na rede é necessária: sem NAT, sem abertura de portas no firewall e sem alterações de roteamento. O VoltMesh oferece controle e visibilidade completos sem causar interrupções na rede, proporcionando a solução mais simples possível para a sobreposição de IPs.

As redes continuam a se expandir e a se interconectar na era da multinuvem, viabilizadas pelo endereçamento IP privado, o que significa que a sobreposição de IPs continuará sendo um problema enquanto o foco permanecer na conectividade legada. Seja no ambiente local ou entre nuvens, o F5 Volterra VoltMesh é capaz de fornecer serviços com segurança ao desacoplar as aplicações da camada de rede, proporcionando acessibilidade sem conectividade e garantindo uma separação clara para manter as redes privadas realmente privadas.

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