Revelando funções de rede virtual (VNFs): transformando serviços de rede

As funções de rede virtual (VNFs) são definidas como formas virtuais de serviços de rede, como firewalls e roteamento, implementadas como instâncias de software em vez de dispositivos de hardware proprietários. Continue lendo para saber como os serviços de rede evoluíram e por que as VNFs sinalizam uma mudança vital na direção certa.

A evolução dos serviços de rede

Até a década de 1990 e início de 2000, os serviços de rede eram estruturas monolíticas e rígidas. Havia soluções baseadas em hardware dedicadas a uma função específica, como roteamento, comutação ou firewall. Essas funções de rede tradicionais eram a espinha dorsal das infraestruturas de comunicação, mas apresentavam diversas limitações.

No passado, ampliar sua rede significava aumentá-la fisicamente.

Precisa de mais capacidade? Você teria que investir em mais hardware e espaço físico e gastar um tempo precioso configurando e integrando esses novos componentes à sua rede. Foi um processo complicado.

Depois veio a revolução: a virtualização de redes . Agora você pode abstrair as funções de rede do hardware, tornando-as mais flexíveis, escaláveis ​​e eficientes. As funções de rede virtual, ou VNFs, surgiram como os principais impulsionadores dessa transformação. Em vez de depender apenas de hardware dedicado, você poderia criar instâncias virtuais de funções de rede em hardware comum.

Então, o que impulsionou esta mudança sísmica em direção às VNFs?

A resposta está na agilidade, escalabilidade e economia. Com VNFs, você tem o poder de implantar novos serviços e dimensionar sua rede dinamicamente. Precisa de mais largura de banda? Quer lançar um novo recurso de segurança? O VNF ajuda você a se adaptar às demandas em evolução em tempo real, sem desafios ou contratempos.

Com o tempo, vários tipos de VNFs evoluíram para lidar com diferentes tipos de serviços de rede:

• Firewall (vFW) : Filtra e controla o tráfego de rede com base em políticas de segurança para impedir acesso não autorizado e proteger a rede contra ameaças.
• Balanceador de carga (vLB) : Distribui o tráfego de rede de entrada em vários servidores ou recursos para otimizar o desempenho e garantir uma distribuição uniforme da carga de trabalho.
• Roteador (vRouter) : Este dispositivo direciona o tráfego entre segmentos de rede ou destinos com base em protocolos de roteamento, facilitando a transmissão eficiente de dados.
• Switch (vSwitch) : Este dispositivo encaminha pacotes de dados entre interfaces de rede ou máquinas virtuais dentro do mesmo segmento de rede, permitindo a comunicação e suportando recursos de rede.
• Otimização WAN (otimização vWAN) : Melhora o desempenho da WAN reduzindo a latência, otimizando o uso da largura de banda e acelerando as taxas de transferência de dados.
• Sistema de detecção de intrusões/sistema de prevenção de intrusões (IDS/IPS) : monitora o tráfego da rede em busca de sinais de atividades maliciosas e toma medidas para evitar violações de segurança.
• Inspeção profunda de pacotes (DPI) : analisa o conteúdo dos pacotes de rede na camada de aplicativo para identificar e classificar o tráfego com base em protocolos, aplicativos ou tipos de conteúdo.
• Rede privada virtual (VPN) : estabelece conexões seguras e criptografadas em redes públicas para permitir que usuários remotos ou filiais acessem recursos corporativos com segurança.

Por que VFN? Funções de rede virtual versus redes tradicionais

Agora, como as funções virtualizadas se comparam às tradicionais? Simplificando, as funções de rede tradicionais são como boxeadores pesados ​​– poderosos, mas um pouco lentos. Eles estão vinculados a hardware específico, o que limita sua flexibilidade e escalabilidade. E se você quiser fazer upgrade, terá que se preparar para tempos de inatividade e despesas pesadas.

Por outro lado, as funções virtualizadas são como ginastas ágeis. Eles são leves e ágeis e podem realizar proezas com as quais as funções tradicionais só podem sonhar. Como eles estão desacoplados do hardware, você pode facilmente aumentá-los, desmontá-los e movê-los pela rede. Precisa dimensionar horizontalmente? Basta adicionar mais instâncias virtuais. É simples assim.

Em suma, a evolução dos serviços de rede tem tudo a ver com abraçar a mudança e liderar a inovação. As VNFs representam a próxima fronteira em arquitetura de rede, oferecendo flexibilidade e eficiência incomparáveis.

Como funcionam as VNFs? 5 etapas cruciais

As VNFs operam em um ambiente de rede como instâncias baseadas em software que replicam a funcionalidade dos dispositivos de rede tradicionais. Seu trabalho é processar e manipular o tráfego de rede através da infraestrutura. Aqui está uma análise das etapas envolvidas:

1. Chegada e classificação de pacotes

Quando um pacote entra na rede, ele atravessa vários nós da rede até encontrar um VNF. A tarefa inicial do VNF é classificar o pacote com base nas informações do seu cabeçalho. Esta classificação determina o tipo de processamento e tratamento que o pacote será submetido.

O VNF em espera pode ser qualquer coisa, desde firewalls e balanceadores de carga até roteadores e aceleradores WAN, todos empacotados como instâncias virtualizadas.

2. Inspeção e processamento de pacotes

Uma vez classificado, o pacote é inspecionado e processado pela VNF. Isso significa analisar o conteúdo, a carga útil e os metadados do pacote para impor políticas, aplicar medidas de segurança ou realizar quaisquer transformações necessárias com base em regras e configurações predefinidas.

3. Otimização e processamento

Depois que o pacote tiver sido completamente examinado e higienizado, é hora de otimizar. É aqui que seus VNFs fazem sua mágica para garantir que o pacote chegue ao seu destino com mais eficiência. Eles podem compactar dados, priorizar determinados tipos de tráfego ou até mesmo redirecionar o pacote por um caminho diferente para evitar congestionamento.

4. Roteamento de pacotes

Após o processamento e a otimização, o VNF determina o caminho de roteamento apropriado para o pacote com base nas políticas de rede e nas considerações de engenharia de tráfego. Em seguida, ele encaminha o pacote ao longo do caminho designado em direção ao destino pretendido. Graças à agilidade e inteligência dos seus VNFs, eles foram aperfeiçoados com perfeição, garantindo uma experiência tranquila e contínua para você e seus usuários.

5. Monitoramento e análise

Ao longo do ciclo de vida do processamento de pacotes, os VNFs geram dados de telemetria e métricas de desempenho que são coletados e analisados ​​para monitoramento, solução de problemas e otimização da rede. Essa visibilidade das operações VNF permite que os administradores de rede mantenham a integridade da rede, detectem anomalias e ajustem as configurações da rede conforme necessário.

As VNFs abstraem funções de rede de dispositivos de hardware dedicados, permitindo operações de rede flexíveis, escaláveis ​​e automatizadas.

O que é a arquitetura VNF? Componentes e modelos de implantação

A arquitetura VNF típica deve se comportar como uma máquina bem lubrificada, ajustada para fornecer serviços de rede de alto desempenho com eficiência máxima. Em sua essência, ele possui um conjunto de componentes essenciais que funcionam perfeitamente juntos para dar vida às funções de rede virtualizadas.

O primeiro é o gestor do VNF, o sistema nervoso central que alimenta o ambiente. O gerenciador VNF cuida do gerenciamento do ciclo de vida de suas VNFs, desde a instanciação até o encerramento e tudo mais. Ele orquestra instâncias VNF, configura seus parâmetros e garante que elas funcionem bem com o restante do seu ecossistema de rede.

Em seguida vem o gerenciador de infraestrutura virtualizada (VIM). O VIM é responsável por provisionar e gerenciar os recursos virtuais que sustentam suas VNFs, incluindo recursos de computação, armazenamento e rede.

Finalmente, você tem o gráfico de encaminhamento VNF (VNFFG). O VNFFG define a topologia lógica dos seus VNFs e o fluxo de tráfego entre eles. É como um plano informando aos seus pacotes onde e como chegar lá. Ao definir a ordem e o relacionamento das VNFs no gráfico, você pode orquestrar cadeias de serviços complexas adaptadas aos seus requisitos específicos de rede.

Quanto aos modelos de implantação, os CIOs e gerentes de rede podem escolher uma das seguintes opções:

• Instância VNF única: este é o seu modelo básico de implantação Vanilla. Você cria uma única instância de VNF para lidar com uma função de rede específica, como roteamento ou firewall. É simples e direto e faz o trabalho sem frescuras ou complicações.
• Várias instâncias de VNF: às vezes, uma VNF não é suficiente. Neste modelo, você implementa diversas instâncias da mesma VNF para lidar com cargas de tráfego maiores ou fornecer redundância e alta disponibilidade. Este modelo garante tolerância a falhas distribuindo o processamento de tráfego entre múltiplas instâncias VNF.
• Encadeamento de serviços: O encadeamento de serviços envolve a implantação sequencial de múltiplas instâncias VNF para criar cadeias de serviços personalizadas adaptadas a requisitos de rede específicos. Cada instância VNF executa uma função de rede distinta e o tráfego flui pela cadeia de acordo com políticas e configurações predefinidas.

Concluindo: Qual é o futuro das VNFs?

As funções de rede virtual constituem a base da futura inovação em rede. Com o rápido crescimento da computação em nuvem, as empresas estão migrando para funções de rede nativas da nuvem (CNFs), a próxima geração de virtualização. Essa tendência depende do caminho ousado pavimentado pela tecnologia VNF, que liberou funções de rede de dependências de hardware caras.