Diseño y evaluación de una solución de extensión de red de capa 2 basada en VXLAN sobre IPSec utilizando dispositivos FortiGate en el simulador GNS3.

Abstract

El presente trabajo de grado evaluó la viabilidad técnica de una solución de extensión de red de capa 2 basada en VXLAN sobre túneles IPsec, implementada con dispositivos FortiGate y simulada en GNS3. El desarrollo se organizó en tres etapas: la primera fue el diseño de la topología, direccionamiento y políticas de seguridad, la segunda fue la implementación del túnel IPsec y la encapsulación VXLAN entre un sitio principal y uno remoto, finalmente la validación del comportamiento de la arquitectura mediante pruebas controladas. La metodología correspondió a una investigación aplicada, de enfoque cuantitativo y diseño experimental, apoyada en la observación y análisis del tráfico generado en un laboratorio compuesto por firewalls FortiGate, switches administrables y hosts finales. En este entorno se realizaron pruebas de adyacencia de capa 2, capturas con Wireshark, verificación de encapsulación, medición de latencia, variación de retardo y análisis de fragmentación asociado a MTU/MSS. Los resultados confirmaron que los hosts del segmento de servidores lograron reconocerse mediante ARP aun estando en sedes distintas, lo que evidenció una extensión de capa 2 funcional. Las capturas de tráfico comprobaron la jerarquía de cabeceras esperada y la protección del contenido mediante IPsec. Asimismo, las pruebas de rendimiento mostraron que la doble encapsulación introduce un aumento leve en la latencia, sin pérdida de paquetes en los escenarios evaluados. También se identificó una reducción del tamaño útil disponible para el tráfico por la sobrecarga generada por VXLAN e IPsec. Este comportamiento no afectó la conectividad durante las pruebas, pero permite considerar como buena práctica la revisión de MTU o MSS en escenarios productivos, para minimizar posibles fragmentaciones o retransmisiones. Con base en estos resultados, se concluye que la solución es técnicamente viable como alternativa de bajo costo para interconectar infraestructuras remotas sobre Internet.