Что такое виртуализация сетевых функций?

Что такое виртуализация сетевых функций?

Виртуализация сетевых функций (NFV) позволяет устанавливать сетевые функции, управлять и манипулировать ими с помощью программного обеспечения на стандартизированных вычислительных узлах. NFV объединяет облако и технологии виртуализации для быстрой разработки новых сетевых служб с возможностями гибкого масштабирования и автоматизации. Эти технологии часто объединяются в NFV и программно-определяемую сеть (SDN).

Проблемы, решаемые с помощью виртуализации сетевых функций

Стремление автоматизировать оркестрацию и управление ресурсами вычисления, хранения и сети является одним из ключевых факторов разработки программного обеспечения для NFV и SDN. Представьте себе сценарий, который включает в себя один физический сервер с 10 виртуальными машинами или сотнями контейнеров. Такую конфигурацию было бы невозможно масштабировать, если бы для этого потребовались операции вручную. Благодаря автоматизации можно быстро запустить или удалить виртуализированные сетевые функции (VNF), такие как виртуальные машины, контейнеры, маршрутизаторы, брандмауэры и системы предотвращения вторжения (IPS), для обеспечения гибкого масштабирования сетевых функций, чтобы удовлетворить меняющиеся потребности.

What is nfv

Что можно сделать с помощью виртуализации сетевых функций?

NFV очень эффективно придает адаптивность сетевым службам, устраняя узкие места, связанные с процессами, выполнимыми вручную, и позволяя развертывать новые службы по запросу. NFV позволяет поставщикам услуг предоставлять услуги быстрее и экономически эффективнее, а также использовать автоматизацию, чтобы удовлетворять потребности клиентов в масштабировании и адаптивности.

Как работает виртуализация сетевых функций?

Модульная архитектура NFV позволяет поставщикам услуг внедрять автоматизацию на каждом уровне. Ниже указаны основные компоненты архитектуры.

  • Инфраструктура NFV (NFVI) — обеспечивает уровень виртуализации (гипервизоры или системы управления контейнерами, такие как Kubernetes), а также физические ресурсы вычисления, хранения и сети, в которых размещаются VNF. Управление NFVI осуществляется с помощью менеджера виртуальной инфраструктуры (VIM), который управляет выделением ресурсов для VNF. OpenStack — пример системы VIM с открытым кодом, управляющей физическими и виртуальными ресурсами. Примером коммерческой VIM является Red Hat OpenStack Platform.
  • VNF — программные приложения, которые предоставляют одну или более сетевых служб. VNF используют виртуализированную инфраструктуру, обеспечиваемую NFVI, для подключения к сети и предоставления программируемых, масштабируемых сетевых служб. Менеджеры VNF поддерживают жизненный цикл экземпляров VNF и управление программным обеспечением VNF.
  • Управление и оркестрация (MANO) — обеспечивает всеобъемлющее управление и оркестрацию VNF в архитектуре NFV. MANO создает сетевые службы с помощью автоматизации, инициализации и координации рабочих процессов в VIM и менеджерах VNF, которые создают VNF и цепи оверлейных сетевых служб. MANO соединяет архитектуру NFV с существующими системами OSS/BSS.

Внедрение устройств Juniper Networks

Решение Juniper NFV включает в себя следующие компоненты.

  • Программируемая облачная эталонная архитектура для MANO, которая использует Contrail в качестве готовой к эксплуатации платформы управления и оркестрации.
  • Горизонтальный, предварительно проверенный стек NFVI, который использует Contrail в качестве готовой платформы управления и оркестрации.
  • Облачная IP-фабрика с комплексной базовой и оверлейной сетью операторского класса
  • Сеть на основе намерений, использующая Apstra, чтобы автоматизировать создание, эксплуатацию, устранение неполадок и обеспечение безопасности облачной инфраструктуры
  • Intelligent Services Edge для предоставления наглядности и контроля в сетях SDN и связи с физической сетью и элементами в NFVI.
  • Функции VNF, активируемые через vSRX и vMX.
  • Абонентское оборудование для безопасного расширения функций VNF до конечных пользователей с помощью платформы сетевых сервисов NFX250.

Часто задаваемые вопросы по виртуализации сетевых функций

Чем отличается NFV от VNF?

Виртуализация сетевых функций (NFV) представляет собой матричную сеть на основе архитектурной модели NFV института по телекоммуникации европейской стандартизации (ЕТСИ) для виртуализации сетевой инфраструктуры и ресурсов платформы, таких как вычисление, хранение и подключение к сети.Отдельные функции, которые становятся виртуализированы в реализации программного обеспечения, такие как брандмауэры, маршрутизаторы, рефлекторы маршрутов и шлюзы широкополосных сетей (BNG), называются функциями виртуальных сетей (VNF).  

Какие преимущества NFV?

В отличие от сетевых платформ на основе оборудования для конкретных служб, NFV поддерживает программную инфраструктуру, которая не зависит от оборудования. Коммерческое оборудование серверов (COTS) x86 выступает в качестве общей вычислительной платформы для виртуальных машин, которые обеспечивают функции сети. Серверные ресурсы вычисления, памяти и хранения можно гибко распределить между несколькими виртуальными машинами одновременно для улучшения производительности и масштабирования для каждой службы и одновременной оптимизации затрат. В отличие от специализированных аппаратных платформ, которые поддерживают один сервис и амортизируются со временем, NFV поддерживает гибкость для расширения масштабов и спроса на сервисы при одновременном размещении нескольких сервисов на одном физическом сервере для достижения экономической эффективности.

Какие отношения между VNF и виртуальной машиной?

VNF может быть реализована в качестве одной виртуальной машины на одном сервере или же деаггрегирована и реализована в качестве нескольких виртуальных машин на нескольких серверах. Деаггрегация программного обеспечения позволяет обеспечить доставку компонентов сервиса с разных платформ и (или) мест, таких как плоскость управления регионального центра обработки данных и плоскость пользователей граничного облака для оптимизации производительности, задержки, масштаба и стоимости. Как сервис VNF может быть реализована с использованием нескольких приложений, каждое из которых выполняется на отдельной виртуальной машине, для настройки производительности и масштаба этого приложения без необходимости устанавливать новую VNF.   

Как NFV обеспечит будущее сетей 5G?

5G — это мобильная сеть пятого поколения, разработанная и внедренная с использованием NFV и облачных принципов. NFV обеспечивает расширение автоматизации, оперативной готовности и сокращение капитальных расходов на все сферы инфраструктуры 5G от 5G Core до 5G RAN.     

Какой принцип работы NFV?

На основе справочной архитектуры ETSI NFV аппаратные ресурсы, такие как вычисления, хранилище и подключение к сети, абстрагируются с использованием уровня виртуализации, который называется гипервизором. Гипервизор создает виртуальные машины, которые имеют доступ к базовому оборудованию, и управляет ими. Для внедрения VNF используется одна или несколько виртуальных машин. Управление и оркестрация NFV, которые называются MANO, выполняются приложениями на более высоком уровне для автоматизации жизненного цикла сервисов инфраструктуры NFV (NFVI) и VNF. Подключение к сети виртуальных машин и сервисов является обязанностью контроллера сетевых сетей (SDN), который автоматизирует членство в подсети и обеспечение соблюдения политики.

Какие технологии/решения/продукты NFV предлагает компания Juniper?

Компания Juniper предлагает комплексный набор решений для SDN, автоматизации и VNF для предприятий, поставщиков услуг и центров обработки данных для облачных операторов.Эти решения включают в себя Contrail Networking SDN, автоматизированный центр обработки данных Apstra и автоматизацию Paragon для создания и развертывания автоматизированных решений NFV.Являясь одним из ведущих мировых сетевых поставщиков, компания Juniper предлагает виртуализированные сетевые решения для маршрутизации, облачного ИИ и безопасности для упрощения перехода на NFV.