Dévoilement des fonctions de réseau virtuel (VNF) : transformation des services réseau

Les fonctions de réseau virtuel (VNF) sont définies comme des formes virtuelles de services réseau tels que les pare-feu et le routage, mises en œuvre sous forme d'instances logicielles plutôt que d'appliances matérielles propriétaires. Poursuivez votre lecture pour découvrir comment les services réseau ont évolué et pourquoi les VNF signalent un changement vital dans la bonne direction.

L'évolution des services réseau

Jusque dans les années 1990 et au début des années 2000, les services de réseau étaient des structures monolithiques et rigides. Il existait des solutions matérielles dédiées à une fonction spécifique comme le routage, la commutation ou le pare-feu. Ces fonctions de réseau traditionnelles constituaient l'épine dorsale des infrastructures de communication, mais présentaient plusieurs limites.

Dans le passé, faire évoluer votre réseau impliquait une mise à l’échelle physique.

Besoin de plus de capacité ? Vous devrez investir dans davantage de matériel et d'espace physique et consacrer un temps précieux à configurer et à intégrer ces nouveaux composants dans votre réseau. C'était un processus fastidieux.

Puis vint la révolution : la virtualisation des réseaux . Vous pouvez désormais extraire vos fonctions réseau du matériel, les rendant ainsi plus flexibles, évolutives et efficaces. Les fonctions de réseau virtuel, ou VNF, sont apparues comme les principaux moteurs de cette transformation. Au lieu de compter uniquement sur du matériel dédié, vous pouvez créer des instances virtuelles de fonctions réseau sur du matériel standard.

Alors, qu’est-ce qui a motivé ce changement sismique vers les VNF ?

La réponse réside dans la flexibilité, l’évolutivité et la rentabilité. Avec les VNF, vous avez le pouvoir de déployer de nouveaux services et de faire évoluer votre réseau à la volée. Besoin de plus de bande passante ? Vous souhaitez déployer une nouvelle fonctionnalité de sécurité ? VNF vous aide à vous adapter à l’évolution des demandes en temps réel, sans aucun défi ni revers.

Au fil du temps, plusieurs types de VNF ont évolué pour gérer différents types de services réseau :

• Pare-feu (vFW) : filtre et contrôle le trafic réseau en fonction des politiques de sécurité pour empêcher tout accès non autorisé et protéger le réseau contre les menaces.
• Équilibreur de charge (vLB) : distribue le trafic réseau entrant sur plusieurs serveurs ou ressources pour optimiser les performances et garantir une répartition uniforme de la charge de travail.
• Routeur (vRouter) : cet appareil dirige le trafic entre les segments de réseau ou les destinations en fonction de protocoles de routage, facilitant une transmission efficace des données.
• Switch (vSwitch) : cet appareil transfère les paquets de données entre les interfaces réseau ou les machines virtuelles au sein du même segment de réseau, permettant la communication et prenant en charge les fonctionnalités réseau.
• Optimisation WAN (optimisation vWAN) : améliore les performances du WAN en réduisant la latence, en optimisant l'utilisation de la bande passante et en accélérant les taux de transfert de données.
• Système de détection d'intrusion/système de prévention des intrusions (IDS/IPS) : surveille le trafic réseau à la recherche de signes d'activité malveillante et prend des mesures pour prévenir les failles de sécurité.
• Inspection approfondie des paquets (DPI) : analyse le contenu des paquets réseau au niveau de la couche application pour identifier et classer le trafic en fonction de protocoles, d'applications ou de types de contenu.
• Réseau privé virtuel (VPN) : établit des connexions sécurisées et cryptées sur les réseaux publics pour permettre aux utilisateurs distants ou aux succursales d'accéder en toute sécurité aux ressources de l'entreprise.

Pourquoi VFN ? Fonctions de réseau virtuel par rapport aux réseaux traditionnels

Maintenant, comment les fonctions virtualisées se comparent-elles aux fonctions traditionnelles ? Pour faire simple, les fonctions réseau traditionnelles sont comme des boxeurs poids lourds : puissantes mais un peu lentes. Ils sont liés à un matériel spécifique, ce qui limite leur flexibilité et leur évolutivité. Et si jamais vous souhaitez effectuer une mise à niveau, vous devrez vous préparer à des temps d'arrêt et à des dépenses importantes.

D’un autre côté, les fonctions virtualisées sont comme des gymnastes agiles. Ils sont légers et agiles et peuvent réaliser des prouesses dont les fonctions traditionnelles ne peuvent que rêver. Puisqu'ils sont découplés du matériel, vous pouvez facilement les faire tourner, les démonter et les déplacer sur votre réseau. Besoin d'évoluer horizontalement ? Ajoutez simplement plus d'instances virtuelles. C'est si simple.

En un mot, l’évolution des services réseau consiste à s’adapter au changement et à être le fer de lance de l’innovation. Les VNF représentent la prochaine frontière en matière d'architecture réseau, offrant une flexibilité et une efficacité inégalées.

Comment fonctionnent les VNF ? 5 étapes cruciales

Les VNF fonctionnent dans un environnement réseau en tant qu'instances logicielles qui reproduisent les fonctionnalités des appareils réseau traditionnels. Leur travail consiste à traiter et manipuler le trafic réseau via l’infrastructure. Voici un aperçu des étapes à suivre :

1. Arrivée et classification des paquets

Lorsqu'un paquet entre dans le réseau, il traverse différents nœuds du réseau jusqu'à ce qu'il rencontre un VNF. La tâche initiale du VNF est de classer le paquet en fonction de ses informations d'en-tête. Cette classification détermine le type de traitement et de traitement que le paquet subira.

Le VNF en attente peut être n'importe quoi, des pare-feu et équilibreurs de charge aux routeurs et accélérateurs WAN, le tout conditionné sous forme d'instances virtualisées.

2. Inspection et traitement des paquets

Une fois classé, le paquet est inspecté et traité par le VNF. Cela signifie analyser le contenu, la charge utile et les métadonnées du paquet pour appliquer des politiques, appliquer des mesures de sécurité ou effectuer toutes les transformations nécessaires en fonction de règles et de configurations prédéfinies.

3. Optimisation et traitement

Une fois le paquet soigneusement vérifié et désinfecté, il est temps de l'optimiser. C'est là que vos VNF opèrent leur magie pour garantir que le paquet atteint sa destination le plus efficacement possible. Ils peuvent compresser les données, prioriser certains types de trafic ou même rediriger le paquet vers un chemin différent pour éviter les embouteillages.

4. Routage des paquets

Après traitement et optimisation, le VNF détermine le chemin de routage approprié pour le paquet en fonction des politiques réseau et des considérations d'ingénierie du trafic. Il transmet ensuite le paquet le long du chemin désigné vers sa destination prévue. Grâce à l'agilité et à l'intelligence de vos VNF, ils ont été peaufinés à la perfection, garantissant une expérience fluide et transparente pour vous et vos utilisateurs.

5. Surveillance et analyse

Tout au long du cycle de vie du traitement des paquets, les VNF génèrent des données de télémétrie et des mesures de performances qui sont collectées et analysées à des fins de surveillance, de dépannage et d'optimisation du réseau. Cette visibilité sur les opérations VNF permet aux administrateurs réseau de maintenir la santé du réseau, de détecter les anomalies et d'affiner les configurations réseau selon les besoins.

Les VNF extraient les fonctions réseau des appareils matériels dédiés, permettant des opérations réseau flexibles, évolutives et automatisées.

Qu’est-ce que l’architecture VNF ? Composants et modèles de déploiement

L'architecture VNF typique doit se comporter comme une machine bien huilée, finement réglée pour fournir des services réseau hautes performances avec une efficacité maximale. À la base, il comporte un ensemble de composants essentiels qui fonctionnent ensemble de manière transparente pour donner vie aux fonctions réseau virtualisées.

Le premier est le gestionnaire du VNF, le système nerveux central qui alimente l’environnement. Le gestionnaire VNF gère la gestion du cycle de vie de vos VNF, de l'instanciation à la résiliation et tout le reste. Il orchestre les instances VNF, configure leurs paramètres et garantit qu'elles fonctionnent bien avec le reste de votre écosystème réseau.

Vient ensuite le gestionnaire d'infrastructure virtualisé (VIM). Le VIM est responsable du provisionnement et de la gestion des ressources virtuelles qui sous-tendent vos VNF, y compris les ressources de calcul, de stockage et de réseau.

Enfin, vous disposez du graphe de transfert VNF ​​(VNFFG). Le VNFFG définit la topologie logique de vos VNF et le flux de trafic entre eux. C'est comme un plan indiquant à vos paquets où et comment y arriver. En définissant l'ordre et la relation des VNF dans le graphique, vous pouvez orchestrer des chaînes de services complexes adaptées aux besoins spécifiques de votre réseau.

En ce qui concerne les modèles de déploiement, les DSI et les gestionnaires de réseau peuvent choisir l'une des options suivantes :

• Instance VNF unique : il s'agit de votre modèle de déploiement Vanilla de base. Vous lancez une seule instance d'un VNF pour gérer une fonction réseau spécifique, comme le routage ou le pare-feu. C'est simple et direct et fait le travail sans fioritures ni chichi.
• Plusieurs instances VNF : parfois, une seule VNF ne suffit pas. Dans ce modèle, vous déployez plusieurs instances du même VNF pour gérer des charges de trafic accrues ou fournir une redondance et une haute disponibilité. Ce modèle garantit la tolérance aux pannes en répartissant le traitement du trafic sur plusieurs instances VNF.
• Chaînage de services : le chaînage de services implique le déploiement séquentiel de plusieurs instances VNF pour créer des chaînes de services personnalisées adaptées aux exigences spécifiques du réseau. Chaque instance VNF remplit une fonction réseau distincte et le trafic circule à travers la chaîne selon des politiques et des configurations prédéfinies.

En conclusion : quel est l’avenir des VNF ?

Les fonctions de réseau virtuel constituent les fondements de l’innovation future des réseaux. Avec l'essor rapide du cloud computing, les entreprises s'orientent vers les fonctions réseau natives du cloud (CNF), la prochaine génération de virtualisation. Cette tendance repose sur la voie audacieuse tracée par la technologie VNF, qui a libéré les fonctions réseau des dépendances matérielles coûteuses.