Presentación de funciones de red virtual (VNF): transformación de los servicios de red

Las funciones de red virtual (VNF) se definen como formas virtuales de servicios de red, como firewalls y enrutamiento, implementados como instancias de software en lugar de dispositivos de hardware propietarios. Continúe leyendo para saber cómo han evolucionado los servicios de red y por qué las VNF señalan un cambio vital en la dirección correcta.

La evolución de los servicios de red

Hasta la década de 1990 y principios de la de 2000, los servicios de red eran estructuras monolíticas y rígidas. Había soluciones basadas en hardware dedicadas a una función específica como enrutamiento, conmutación o firewall. Estas funciones de red tradicionales eran la columna vertebral de las infraestructuras de comunicación, pero tenían varias limitaciones.

En el pasado, ampliar su red significaba hacerlo físicamente.

¿Necesita más capacidad? Tendría que invertir en más hardware y espacio físico y dedicar un tiempo precioso a configurar e integrar estos nuevos componentes en su red. Fue un proceso engorroso.

Luego vino la revolución: la virtualización de redes . Ahora puede abstraer las funciones de su red del hardware, haciéndolas más flexibles, escalables y eficientes. Las funciones de red virtual, o VNF, surgieron como los principales impulsores de esta transformación. En lugar de depender únicamente de hardware dedicado, podría activar instancias virtuales de funciones de red en hardware básico.

Entonces, ¿qué impulsó este cambio sísmico hacia las VNF?

La respuesta está en agilidad, escalabilidad y rentabilidad. Con VNF, tiene el poder de implementar nuevos servicios y escalar su red sobre la marcha. ¿Necesita más ancho de banda? ¿Quiere implementar una nueva característica de seguridad? VNF lo ayuda a adaptarse a las demandas cambiantes en tiempo real sin desafíos ni contratiempos.

Con el tiempo, varios tipos de VNF han evolucionado para manejar diferentes tipos de servicios de red:

• Firewall (vFW) : Filtra y controla el tráfico de la red en función de políticas de seguridad para evitar el acceso no autorizado y proteger la red de amenazas.
• Equilibrador de carga (vLB) : distribuye el tráfico de red entrante entre múltiples servidores o recursos para optimizar el rendimiento y garantizar una distribución uniforme de la carga de trabajo.
• Enrutador (vRouter) : Este dispositivo dirige el tráfico entre segmentos o destinos de la red en base a protocolos de enrutamiento, facilitando una transmisión de datos eficiente.
• Switch (vSwitch) : este dispositivo reenvía paquetes de datos entre interfaces de red o máquinas virtuales dentro del mismo segmento de red, lo que permite la comunicación y admite funciones de red.
• Optimización de WAN (optimización de vWAN) : mejora el rendimiento de la WAN al reducir la latencia, optimizar el uso del ancho de banda y acelerar las tasas de transferencia de datos.
• Sistema de detección de intrusiones/sistema de prevención de intrusiones (IDS/IPS) : monitorea el tráfico de la red en busca de signos de actividad maliciosa y toma medidas para evitar violaciones de seguridad.
• Inspección profunda de paquetes (DPI) : analiza el contenido de los paquetes de red en la capa de aplicación para identificar y clasificar el tráfico según protocolos, aplicaciones o tipos de contenido.
• Red privada virtual (VPN) : establece conexiones seguras y cifradas a través de redes públicas para permitir que los usuarios remotos o las sucursales accedan a los recursos corporativos de forma segura.

¿Por qué VFN? Funciones de red virtual frente a redes tradicionales

Ahora bien, ¿cómo se comparan las funciones virtualizadas con las tradicionales? En pocas palabras, las funciones de red tradicionales son como boxeadores de peso pesado: potentes pero un poco lentos. Están vinculados a hardware específico, lo que limita su flexibilidad y escalabilidad. Y si alguna vez desea actualizar, tendrá que prepararse para tiempos de inactividad y gastos considerables.

Por otro lado, las funciones virtualizadas son como ágiles gimnastas. Son ligeros y ágiles y pueden realizar hazañas con las que las funciones tradicionales sólo pueden soñar. Dado que están desacoplados del hardware, puede activarlos, desmontarlos y moverlos fácilmente por su red. ¿Necesita escalar horizontalmente? Simplemente agregue más instancias virtuales. Es así de simple.

En pocas palabras, la evolución de los servicios de red tiene que ver con aceptar el cambio y encabezar la innovación. Los VNF representan la próxima frontera en la arquitectura de redes y ofrecen una flexibilidad y eficiencia incomparables.

¿Cómo funcionan las VNF? 5 pasos cruciales

Los VNF operan dentro de un entorno de red como instancias basadas en software que replican la funcionalidad de los dispositivos de red tradicionales. Su trabajo es procesar y manipular el tráfico de la red a través de la infraestructura. Aquí hay un desglose de los pasos involucrados:

1. Llegada y clasificación de paquetes

Cuando un paquete ingresa a la red, atraviesa varios nodos de la red hasta encontrar un VNF. La tarea inicial del VNF es clasificar el paquete según la información de su encabezado. Esta clasificación determina el tipo de procesamiento y tratamiento que sufrirá el paquete.

El VNF en espera podría ser cualquier cosa, desde firewalls y balanceadores de carga hasta enrutadores y aceleradores WAN, todos empaquetados como instancias virtualizadas.

2. Inspección y procesamiento de paquetes

Una vez clasificado, el paquete es inspeccionado y procesado por el VNF. Esto significa analizar el contenido, la carga útil y los metadatos del paquete para hacer cumplir políticas, aplicar medidas de seguridad o realizar cualquier transformación necesaria basada en reglas y configuraciones predefinidas.

3. Optimización y procesamiento

Una vez que el paquete ha sido examinado y desinfectado minuciosamente, es hora de optimizarlo. Aquí es donde sus VNF hacen su magia para garantizar que el paquete llegue a su destino de manera más eficiente. Podrían comprimir datos, priorizar ciertos tipos de tráfico o incluso redirigir el paquete a través de una ruta diferente para evitar la congestión.

4. Enrutamiento de paquetes

Después del procesamiento y la optimización, el VNF determina la ruta de enrutamiento adecuada para el paquete según las políticas de red y las consideraciones de ingeniería de tráfico. Luego reenvía el paquete a lo largo de la ruta designada hacia su destino previsto. Gracias a la agilidad y la inteligencia de sus VNF, se han pulido a la perfección, lo que garantiza una experiencia fluida y fluida para usted y sus usuarios.

5. Monitoreo y análisis

A lo largo del ciclo de vida del procesamiento de paquetes, los VNF generan datos de telemetría y métricas de rendimiento que se recopilan y analizan para monitorear, solucionar problemas y optimizar la red. Esta visibilidad de las operaciones de VNF permite a los administradores de red mantener el estado de la red, detectar anomalías y ajustar las configuraciones de la red según sea necesario.

Los VNF abstraen funciones de red de dispositivos de hardware dedicados, lo que permite operaciones de red flexibles, escalables y automatizadas.

¿Qué es la arquitectura VNF? Componentes y modelos de implementación

La arquitectura VNF típica debe comportarse como una máquina bien engrasada, finamente ajustada para ofrecer servicios de red de alto rendimiento con la máxima eficiencia. En esencia, tiene un conjunto de componentes esenciales que funcionan juntos a la perfección para dar vida a las funciones de red virtualizadas.

El primero es el administrador VNF, el sistema nervioso central que impulsa el medio ambiente. El administrador de VNF maneja la gestión del ciclo de vida de sus VNF, desde la creación de instancias hasta la terminación y todo lo demás. Orquesta instancias de VNF, configura sus parámetros y garantiza que funcionen bien con el resto de su ecosistema de red.

El siguiente es el administrador de infraestructura virtualizada (VIM). El VIM es responsable de aprovisionar y administrar los recursos virtuales que sustentan sus VNF, incluidos los recursos de computación, almacenamiento y redes.

Finalmente, tienes el gráfico de reenvío VNF (VNFFG). El VNFFG define la topología lógica de sus VNF y el flujo de tráfico entre ellos. Es como un plano que le indica a sus paquetes dónde y cómo llegar. Al definir el orden y la relación de las VNF en el gráfico, puede organizar cadenas de servicios complejas adaptadas a los requisitos específicos de su red.

En cuanto a los modelos de implementación, los CIO y administradores de red pueden elegir una de las siguientes opciones:

• Instancia VNF única: este es su modelo básico de implementación básico. Activa una única instancia de un VNF para manejar una función de red específica, como enrutamiento o firewall. Es simple y directo y hace el trabajo sin florituras ni complicaciones.
• Varias instancias de VNF: a veces, una VNF simplemente no es suficiente. En este modelo, se implementan varias instancias del mismo VNF para manejar mayores cargas de tráfico o proporcionar redundancia y alta disponibilidad. Este modelo garantiza la tolerancia a fallas al distribuir el procesamiento del tráfico entre múltiples instancias de VNF.
• Encadenamiento de servicios: el encadenamiento de servicios implica la implementación secuencial de múltiples instancias de VNF para crear cadenas de servicios personalizadas adaptadas a requisitos de red específicos. Cada instancia de VNF realiza una función de red distinta y el tráfico fluye a través de la cadena de acuerdo con políticas y configuraciones predefinidas.

En conclusión: ¿Cuál es el futuro de las VNF?

Las funciones de la red virtual forman la base de la futura innovación de la red. Con el rápido aumento de la computación en la nube, las empresas están avanzando hacia funciones de red nativas de la nube (CNF), la próxima generación de virtualización. Esta tendencia depende del camino audaz pavimentado por la tecnología VNF, que liberó las funciones de red de las costosas dependencias de hardware.