Presentazione delle funzioni di rete virtuale (VNF): trasformazione dei servizi di rete

Le funzioni di rete virtuale (VNF) sono definite come forme virtuali di servizi di rete come firewall e routing, implementate come istanze software anziché dispositivi hardware proprietari. Continua a leggere per scoprire come si sono evoluti i servizi di rete e perché i VNF segnalano un cambiamento fondamentale nella giusta direzione.

L'evoluzione dei servizi di rete

Fino agli anni ’90 e all’inizio degli anni 2000, i servizi di rete erano strutture monolitiche e rigide. Esistevano soluzioni basate su hardware dedicate a una funzione specifica come routing, commutazione o firewall. Queste tradizionali funzioni di rete costituivano la spina dorsale delle infrastrutture di comunicazione, ma presentavano numerose limitazioni.

In passato, espandere la rete significava espanderla fisicamente.

Hai bisogno di più capacità? Dovresti investire in più hardware e spazio fisico e dedicare tempo prezioso alla configurazione e all'integrazione di questi nuovi componenti nella tua rete. È stato un processo complicato.

Poi è arrivata la rivoluzione: la virtualizzazione della rete . Ora potresti astrarre le funzioni di rete dall'hardware, rendendole più flessibili, scalabili ed efficienti. Le funzioni di rete virtuale, o VNF, sono emerse come i principali motori di questa trasformazione. Invece di fare affidamento esclusivamente su hardware dedicato, potresti creare istanze virtuali di funzioni di rete su hardware di base.

Allora, cosa ha spinto questo spostamento epocale verso le VNF?

La risposta sta nell’agilità , nella scalabilità e nell’economicità. Con i VNF hai il potere di implementare nuovi servizi e scalare la tua rete al volo. Hai bisogno di più larghezza di banda? Vuoi implementare una nuova funzionalità di sicurezza? VNF ti aiuta ad adattarti alle richieste in evoluzione in tempo reale senza sfide o battute d'arresto.

Con il tempo, diversi tipi di VNF si sono evoluti per gestire diversi tipi di servizi di rete:

• Firewall (vFW) : filtra e controlla il traffico di rete in base a policy di sicurezza per impedire l'accesso non autorizzato e proteggere la rete dalle minacce.
• Bilanciatore del carico (vLB) : distribuisce il traffico di rete in entrata su più server o risorse per ottimizzare le prestazioni e garantire una distribuzione uniforme del carico di lavoro.
• Router (vRouter) : questo dispositivo dirige il traffico tra segmenti di rete o destinazioni in base a protocolli di routing, facilitando una trasmissione efficiente dei dati.
• Switch (vSwitch) : questo dispositivo inoltra pacchetti di dati tra interfacce di rete o macchine virtuali all'interno dello stesso segmento di rete, consentendo la comunicazione e supportando le funzionalità di rete.
• Ottimizzazione WAN (ottimizzazione vWAN) : migliora le prestazioni WAN riducendo la latenza, ottimizzando l'utilizzo della larghezza di banda e accelerando le velocità di trasferimento dei dati.
• Sistema di rilevamento delle intrusioni/sistema di prevenzione delle intrusioni (IDS/IPS) : monitora il traffico di rete per rilevare segnali di attività dannose e agisce per prevenire violazioni della sicurezza.
• Ispezione profonda dei pacchetti (DPI) : analizza il contenuto dei pacchetti di rete a livello di applicazione per identificare e classificare il traffico in base a protocolli, applicazioni o tipi di contenuto.
• Rete privata virtuale (VPN) : stabilisce connessioni sicure e crittografate su reti pubbliche per consentire agli utenti remoti o alle filiali di accedere in modo sicuro alle risorse aziendali.

Perchè VFN? Funzioni di rete virtuale e reti tradizionali

Ora, come si confrontano le funzioni virtualizzate con quelle tradizionali? Per dirla semplicemente, le funzioni di rete tradizionali sono come i pugili dei pesi massimi: potenti ma un po’ lenti in piedi. Sono legati a hardware specifico, il che ne limita la flessibilità e la scalabilità. E se mai volessi eseguire l'aggiornamento, dovresti prepararti a tempi di inattività e spese ingenti.

D’altro canto, le funzioni virtualizzate sono come agili ginnaste. Sono leggeri e agili e possono compiere imprese che le funzioni tradizionali possono solo sognare. Poiché sono disaccoppiati dall'hardware, puoi facilmente avviarli, smontarli e spostarli nella rete. Hai bisogno di ridimensionare orizzontalmente? Aggiungi semplicemente più istanze virtuali. È così semplice.

In poche parole, l’evoluzione dei servizi di rete significa accogliere il cambiamento e guidare l’innovazione. Le VNF rappresentano la prossima frontiera nell'architettura di rete, offrendo flessibilità ed efficienza senza pari.

Come funzionano i VNF? 5 passaggi cruciali

I VNF operano all'interno di un ambiente di rete come istanze basate su software che replicano la funzionalità dei dispositivi di rete tradizionali. Il loro compito è elaborare e manipolare il traffico di rete attraverso l'infrastruttura. Ecco una ripartizione dei passaggi coinvolti:

1. Arrivo e classificazione dei pacchetti

Quando un pacchetto entra nella rete, attraversa vari nodi della rete finché non incontra un VNF. Il compito iniziale del VNF è classificare il pacchetto in base alle informazioni sull'intestazione. Questa classificazione determina il tipo di elaborazione e trattamento a cui sarà sottoposto il pacchetto.

La VNF in attesa potrebbe essere qualsiasi cosa, da firewall e bilanciatori di carico a router e acceleratori WAN, tutti impacchettati come istanze virtualizzate.

2. Ispezione ed elaborazione dei pacchetti

Una volta classificato, il pacchetto viene ispezionato ed elaborato dal VNF. Ciò significa analizzare il contenuto, il carico utile e i metadati del pacchetto per applicare policy, applicare misure di sicurezza o eseguire eventuali trasformazioni necessarie in base a regole e configurazioni predefinite.

3. Ottimizzazione ed elaborazione

Una volta che il pacchetto è stato accuratamente controllato e disinfettato, è il momento dell'ottimizzazione. È qui che i tuoi VNF fanno la loro magia per garantire che il pacchetto raggiunga la sua destinazione nel modo più efficiente. Potrebbero comprimere i dati, dare priorità a determinati tipi di traffico o persino reindirizzare il pacchetto attraverso un percorso diverso per evitare la congestione.

4. Instradamento dei pacchetti

Dopo l'elaborazione e l'ottimizzazione, la VNF determina il percorso di instradamento appropriato per il pacchetto in base alle politiche di rete e a considerazioni di ingegneria del traffico. Quindi inoltra il pacchetto lungo il percorso designato verso la destinazione prevista. Grazie all'agilità e all'intelligenza dei tuoi VNF, sono stati perfezionati alla perfezione, garantendo un'esperienza fluida e fluida per te e i tuoi utenti.

5. Monitoraggio e analisi

Durante tutto il ciclo di vita dell'elaborazione dei pacchetti, i VNF generano dati di telemetria e parametri prestazionali che vengono raccolti e analizzati per il monitoraggio, la risoluzione dei problemi e l'ottimizzazione della rete. Questa visibilità sulle operazioni VNF consente agli amministratori di rete di mantenere l'integrità della rete, rilevare anomalie e ottimizzare le configurazioni di rete secondo necessità.

Le VNF astraggono le funzioni di rete da dispositivi hardware dedicati, consentendo operazioni di rete flessibili, scalabili e automatizzate.

Cos'è l'architettura VNF? Componenti e modelli di distribuzione

La tipica architettura VNF deve comportarsi come una macchina ben oliata, messa a punto per fornire servizi di rete ad alte prestazioni con la massima efficienza. Fondamentalmente, ha una serie di componenti essenziali che interagiscono perfettamente per dare vita alle funzioni di rete virtualizzate.

Il primo è il gestore del VNF, il sistema nervoso centrale che alimenta l’ambiente. Il gestore VNF gestisce la gestione del ciclo di vita dei tuoi VNF, dall'istanziazione alla terminazione e tutto il resto. Orchestra le istanze VNF, configura i loro parametri e garantisce che funzionino bene con il resto del tuo ecosistema di rete.

Il prossimo è il gestore dell'infrastruttura virtualizzata (VIM). Il VIM è responsabile del provisioning e della gestione delle risorse virtuali su cui si basano i tuoi VNF, comprese le risorse di elaborazione, archiviazione e rete.

Infine, hai il grafico di inoltro VNF (VNFFG). Il VNFFG definisce la topologia logica dei tuoi VNF e il flusso di traffico tra di loro. È come un progetto che dice ai tuoi pacchetti dove e come arrivarci. Definendo l'ordine e la relazione delle VNF nel grafico, puoi orchestrare catene di servizi complesse su misura per i tuoi specifici requisiti di rete.

Per quanto riguarda i modelli di implementazione, i CIO e i gestori di rete possono scegliere una delle seguenti opzioni:

• Istanza VNF singola: questo è il modello di distribuzione Vanilla di base. Avvia una singola istanza di un VNF per gestire una funzione di rete specifica, come il routing o il firewall. È semplice e diretto e fa il lavoro senza fronzoli o complicazioni.
• Istanze VNF multiple: a volte, un VNF semplicemente non è sufficiente. In questo modello, distribuisci più istanze della stessa VNF per gestire maggiori carichi di traffico o fornire ridondanza e alta disponibilità. Questo modello garantisce la tolleranza agli errori distribuendo l'elaborazione del traffico su più istanze VNF.
• Concatenamento dei servizi: il concatenamento dei servizi prevede la distribuzione sequenziale di più istanze VNF per creare catene di servizi personalizzate su misura per requisiti di rete specifici. Ciascuna istanza VNF esegue una funzione di rete distinta e il traffico scorre attraverso la catena secondo politiche e configurazioni predefinite.

In conclusione: qual è il futuro dei VNF?

Le funzioni della rete virtuale costituiscono le basi della futura innovazione della rete. Con la rapida ascesa del cloud computing, le aziende si stanno spostando verso funzioni di rete native del cloud (CNF), la prossima generazione di virtualizzazione. Questa tendenza dipende dal coraggioso percorso aperto dalla tecnologia VNF, che ha liberato le funzioni di rete da costose dipendenze hardware.