Виртуализация сетей — это процесс создания абстрактных сетевых ресурсов, которые не зависят от физического оборудования и могут быть динамически изменены в соответствии с потребностями приложений и пользователей. Виртуализация сетей позволяет упростить управление сетью, повысить ее гибкость, безопасность и эффективность.
Существует две основные концепции виртуализации сетей, которые широко используются в современных сетевых архитектурах: программно-определяемые сети (SDN) и виртуализация сетевых функций (NFV).
Программно-определяемые сети (SDN)
Программно-определяемые сети (SDN) — это подход к виртуализации сетей, который разделяет сетевую инфраструктуру на два уровня: уровень управления и уровень передачи данных. Уровень управления отвечает за определение сетевой политики и логики, а уровень передачи данных отвечает за выполнение сетевых операций, таких как маршрутизация, переключение и фильтрация.
Уровень управления реализуется в виде централизованного или распределенного программного контроллера, который общается с уровнем передачи данных через стандартизованный интерфейс, такой как OpenFlow. Уровень передачи данных реализуется в виде физических или виртуальных коммутаторов, маршрутизаторов и других сетевых устройств, которые поддерживают интерфейс управления.
Преимущества SDN заключаются в том, что они позволяют:
- отделить сетевую логику от физического оборудования, что упрощает внедрение новых сетевых сервисов и функций;
- централизовать или распределить управление сетью, что обеспечивает более высокий уровень видимости, контроля и автоматизации сети;
- адаптировать сеть к изменяющимся требованиям приложений и пользователей, что повышает производительность, надежность и безопасность сети.
Виртуализация сетевых функций (NFV)
Виртуализация сетевых функций (NFV) — это подход к виртуализации сетей, который позволяет заменить традиционные сетевые устройства, такие как брандмауэры, балансировщики нагрузки, шлюзы и т.д., на программное обеспечение, которое работает на стандартных серверах, хранилищах и облачных платформах. NFV позволяет снизить затраты на приобретение, установку и обслуживание сетевого оборудования, а также увеличить масштабируемость, гибкость и безопасность сетевых функций.
NFV основан на трех основных компонентах:
- Виртуальные сетевые функции (VNF) — это программное обеспечение, которое реализует определенную сетевую функцию, такую как брандмауэр, балансировщик нагрузки, шлюз и т.д.
- Инфраструктура NFV (NFVI) — это аппаратно-программная платформа, на которой работают VNF. NFVI может включать в себя физические и виртуальные ресурсы, такие как серверы, хранилища, сети и гипервизоры.
- Управление и оркестрация NFV (NFV MANO) — это система, которая отвечает за развертывание, координацию и мониторинг VNF и NFVI. NFV MANO включает в себя различные функции, такие как каталог VNF, менеджер жизненного цикла VNF, менеджер виртуальной инфраструктуры и др.
Преимущества NFV заключаются в том, что они позволяют:
- сократить затраты на сетевое оборудование, энергию и пространство, а также упростить его обновление и замену;
- увеличить масштабируемость и гибкость сетевых функций, а также ускорить их развертывание и миграцию;
- повысить безопасность и отказоустойчивость сети, а также обеспечить изоляцию и мультитенантность сетевых функций.
Заключение
Виртуализация сетей — это актуальная и перспективная тема, которая представляет собой новый способ построения и управления сетями. Виртуализация сетей позволяет абстрагировать сетевые ресурсы от физического оборудования и динамически адаптировать их к потребностям приложений и пользователей. Виртуализация сетей включает в себя две основные концепции: программно-определяемые сети (SDN) и виртуализация сетевых функций (NFV), которые имеют свои преимущества и недостатки. Виртуализация сетей открывает новые возможности для развития сетевых технологий и сервисов, а также предъявляет новые вызовы и требования к сетевым специалистам и администраторам.
