¿Qué son los “Overlay” y el “Underlay”?

“Overlay” y “Underlay”.

Si queremos realizar una traducción empezaremos definiendo que “Over” = sobre y “Under” = debajo. Entonces con esto pudiéramos definir que Underlay sería la capa debajo y Overlay, una capa superpuesta.

Pero, ¿qué quiere decir esto en términos de redes?

Básicamente un “Underlay”, es una red típica de L3, en la cuál todos los participantes se conocen y son alcanzables entre sí. Si lo queremos ver como una analogía, serían las autopistas en las cuáles podemos llegar de destino A a destino B.

Ahora, el “Overlay”, es una red que, digámoslo de alguna manera, “se monta” sobre el Underlay, es decir utiliza el underlay para transportarse, esto quiere decir que tenemos una red A (overlay), sobre una red B (underlay), cada una independiente de la otra.

Regresando a la analogía, supongamos que quieres viajar por carretera de New York a la ciudad de Chicago (Ya sé que es un viaje muy largo y que es mejor una ruta por aire, pero únicamente es para ejemplificar) y tienes varias opciones:

• Utilizar tu propio vehículo: En este caso, te subes a tu automóvil, sales de la ciudad y tomas la mejor ruta a Chicago, estarás atravesando varias ciudades en el camino y seguramente en varios puntos tendrás que definir cuál es la mejor opción para llegar a tu destino. En este caso se estaría utilizando únicamente el underlay.
• Utilizar autobús: En este caso, vas a la central de autobuses, compras tu boleto, y te subes al autobús (encapsulas) y el bus utilizará la mejor ruta para llegar a su destino, como tal no es necesario que nadie sepa cuál es TU destino final ni tampoco como llegar a la ciudad de Chicago; únicamente te subiste a un autobús que sabes te llevará a la central de autobuses de Chicago, de ahí probablemente será necesario que tomes transporte adicional para llegar a tu destino final. En este caso el autobús sería el overlay que utiliza el underlay para transporte de central a central.

De inicio, pudiera sonar innecesario montar una red sobre la otra, pero regresando al mundo de redes, los overlay introducen bastantes ventajas, como, por ejemplo, poder transportar un paquete que de otra manera no hubiese podido atravesar el underlay. Por ejemplo, si tenemos un Frame Ethernet(L2) y queremos que este se comunique de una red a otra, por defecto no pudiera ser transportado en el underlay, ya que lo que se le está presentando es un Frame Ethernet, y el underlay únicamente esperará un Paquete IP. En este caso lo que se hace es encapsular el Frame Ethernet dentro de un paquete IP, por lo que el paquete sería más o menos de esta manera:

En este caso, el Ethernet interno sería el Frame original (Overlay) el cuál se monta sobre un frame externo (Underlay).

Tecnologías Overlay hay varias en el mercado, desde el tradicional GRE, MPLS, hasta soluciones más complejas utilizadas en aplicaciones modernas como VXLAN, LISP, NVGRE, etc.