Passa al contenuto principale

Cos'è NFV che vantaggi può avere la tua azienda?

Cos'è la virtualizzazione delle funzioni di rete (NFV) e come funziona?

SDxCentral rileva che la virtualizzazione delle funzioni di rete (NFV) è definita dal "disassociazione delle funzioni di rete dalle apparecchiature hardware proprietarie" e dall'utilizzo di queste funzioni quali le macchine virtuali (VM).1 Un concetto di architettura di rete, NFV utilizza la tecnologia di virtualizzazione IT per virtualizzare le reti in blocchi costitutivi che possono connettersi o collegarsi per produrre servizi di comunicazione.

Techopedia definisce la NFV una procedura che "aumenta e migliora la funzionalità e la gestione delle reti”.2 NFV funziona cambiando il modo in cui le architetture di rete forniscono i servizi di rete, concatenando classi diverse di nodi di rete. Quindi crea una forma di comunicazione o rende alcune informazioni ampiamente disponibili a utenti specifici o generici.

È importante notare che sebbene le reti siano pensate per essere virtualizzate utilizzando NFV, le funzioni di rete non sono pensate per essere virtualizzate. Firewall, controllo del traffico e routing virtuale sono tre delle più comuni funzioni di rete virtuale (VNF). Altre funzioni includono il lavoro come alternativa ai sistemi di bilanciamento del carico e ai router.

Architettura NFV

Lo European Telecommunications Standards Institute (ETSI) ha proposto l'architettura NFV, il che ha contribuito alla definizione degli the Standard di implementazione NFV. Alla ricerca di una migliore stabilità e interoperabilità, questi componenti dell'architettura NFV sono stati modellati sugli standard di implementazione.

I seguenti sono i componenti dell'architettura NFV:

  • Le VNF. Le app software che generano funzioni di rete, tra cui condivisione di file, configurazione del protocollo IP e i directory services.
  • L'infrastruttura della virtualizzazione delle funzioni di rete (NFVI). Questi componenti lavorano da una piattaforma per supportare il software necessario per l'esecuzione di app di rete. Sono costituiti dai seguenti componenti dell'infrastruttura:
    • Elaborazione
    • Storage
    • Rete
  • Management, automazione e orchestrazione di rete (MANO). Supporta il framework per il provisioning di nuove VNF e il controllo dell'infrastruttura NFV.

Perché utilizzare NFV nella propria azienda?

A partire dal 2018, la maggior parte dei personal computer e dei dispositivi mobili sono costruiti attorno alla famiglia di architetture del set di istruzioni x86.3 I componenti di rete virtualizzati (VNC) vengono utilizzati dalla NFV per rafforzare l'infrastruttura indipendente dall'hardware. Le risorse virtualizzate, comprese le risorse utilizzate per le funzioni di elaborazione, storage e rete, possono essere collocate su server x86 e tipi simili di hardware COTS.

Inoltre, con NFV è possibile virtualizzare il piano dati e il piano di controllo all'interno del data center e delle reti esterne.

Quali sono le difficoltà derivanti dall'utilizzo della NFV?

Tre componenti tecnologici costituiscono le sfide principali relative all'utilizzo della NFV. Sono costituiti da quanto segue:

  1. Il gestore NFV (NFVM)
  2. Le VNF
  3. La NFVI

Questi tre componenti sono così incredibilmente legati insieme da tradursi in una maggiore complessità e difficoltà quando si distribuisce NFV su larga scala.

Durante il secondo trimestre del 2019, Lean NFV ha lavorato alla risoluzione di questo problema e ha sviluppato un metodo diverso per l'architettura NFV. Nel suo white paper, Accelerating Innovation with Lean NFV, gli autori trattano dei problemi che ostacolano la NFV, inclusa l'integrazione dell'infrastruttura elaborativa esistente con il gestore della NFV e la necessità di coordinamento tra i vari componenti del gestore della NFV.4

Gli autori osservano che i tre punti di integrazione devono essere semplificati affinché l'innovazione possa essere promossa liberamente su altri elementi del design NFV.

Ci sono diverse organizzazioni attualmente in competizione tra loro che lavorano all'obiettivo di standardizzare i componenti della tecnologia NFV. Questa mancanza di uniformità è una delle cause della complessità di questi componenti. Non è stato utilizzato un approccio individuale che abbia funzionato per l'intero settore e nessuno standard che sia stato adottato o su cui si sia altrimenti investito.

Quali sono i vantaggi della NFV?

Ci sono molti motivi per cui le organizzazioni utilizzano NFV, inclusi i seguenti vantaggi:

  • Migliore comunicazione
  • Costi ridotti
  • Flessibilità migliorata e time-to-market accelerato per nuovi prodotti e aggiornamenti
  • Migliore scalabilità e gestione delle risorse
  • Riduzione dei vincoli imposti dal fornitore

Migliore comunicazione e informazioni accesso facilitato

Oltre a gestire le reti, NFV migliora la funzione della rete trasformando il modo in cui gli architetti di rete generano i servizi di rete. Questo processo viene eseguito utilizzando un metodo architettonico e progettato in modo creativo per collegare tra loro diversi nodi di rete per produrre un canale di comunicazione in grado di fornire informazioni liberamente accessibili agli utenti.

Costi ridotti

Spesso utilizzato con grande efficacia per la disassociazione dei servizi di rete, la NFV può essere utilizzata anche come alternativa per router, firewall e sistemi di bilanciamento del carico. Uno dei vantaggi della NFV su router, firewall e sistemi di bilanciatori di carico è che non richiede ai proprietari di rete di acquistare dispositivi hardware dedicati per svolgere il proprio lavoro o generare catene o gruppi di servizi. Questo vantaggio permette di ridurre i costi operativi e consente di eseguire il lavoro con meno potenziali problemi operativi.

Migliore scalabilità

Poiché le macchine virtuali dispongono di servizi virtualizzati, possono ricevere porzioni di risorse virtuali su server x86, consentendo l'esecuzione di più macchine virtuali da un unico server e una migliore scalabilità, sulla base delle risorse disponibili. Questo vantaggio aiuta a indirizzare le risorse inutilizzate dove sono necessarie e aumenta l'efficienza dei data center con infrastrutture virtualizzate.

NFV consente alle reti di scalare rapidamente e facilmente le proprie risorse in base al traffico in entrata e ai requisiti di risorse. Inoltre, software-defined networking (SDN) software consente alle macchine virtuali di richiedere o liberare risorse automaticamente.

Migliore gestione delle risorse

Una volta che un data center o un'infrastruttura simile è stato virtualizzato, può fare di più con meno risorse perché un singolo server può eseguire diverse VNF contemporaneamente per produrre la stessa quantità di lavoro. Consente una maggiore capacità del carico di lavoro riducendo l'ingombro del data center, il consumo di energia e le esigenze di raffreddamento.

Flessibilità e time to market accelerato

NFV aiuta le organizzazioni ad aggiornare il software dell'infrastruttura al variare delle richieste della rete, riducendo drasticamente la necessità di aggiornamenti fisici. Man mano che i requisiti aziendali cambiano e si aprono nuove opportunità di mercato, NFV aiuta le organizzazioni ad adattarsi rapidamente. Poiché l'infrastruttura di una rete può essere modificata per supportare meglio un nuovo prodotto, il periodo di time-to-market può essere ridotto.

Riduzione dei vincoli imposti dal fornitore

Il più grande vantaggio dell'esecuzione delle VNF su hardware COTS è che le organizzazioni non sono legate elementi proprietari a funzione fissa che richiedono logistica e molto tempo e lavoro per l'implementazione e la configurazione.

Qual è la differenza tra NFV e SDN?

Nell'articolo "SDN vs. NFV: What’s the difference?” l'autore osserva che il principio "la similitudine tra [SDN] e [NFV] è che entrambi utilizzano l'astrazione della rete”.5 L'autore osserva che "SDN cerca di separare le funzioni di inoltro di rete mentre NFV [le sottrae] insieme ad altre funzioni di rete dall'hardware [su cui sono in esecuzione]".5

Sia NFV che SDN si basano sulla virtualizzazione per la progettazione della rete e l'astrazione dell'infrastruttura nel software. L'implementazione post-astrazione viene eseguita utilizzando il software sottostante su dispositivi e piattaforme hardware.    

NFV e SDN sono spesso usati in combinazione e condividono alcuni punti comuni. Sono diversi nel modo in cui separano le funzioni e le sottraggono le risorse. Sia NFV che SDN utilizzano hardware di base e contribuiscono a creare un'architettura di rete flessibile, programmabile ed efficiente in termini di risorse.

SDN aiuta a creare una rete che può essere gestita e programmata centralmente separando le funzioni di inoltro di rete. NFV sposta le funzioni di rete dall'hardware al software, rafforzando l'SDN con un'infrastruttura su cui può essere eseguito il software SDN.

Una volta che SDN viene eseguito dall'infrastruttura NFV, inoltra i pacchetti di dati da un singolo dispositivo di rete a un dispositivo di rete diverso. Mentre si verifica questo processo, le funzioni di controllo della rete dell'SDN per le applicazioni, il routing e le definizioni dei criteri vengono eseguite da una macchina virtuale sulla rete. NFV fornisce funzioni di rete generali e SDN orchestra le funzioni di rete per scopi specifici, consentendo la modifica e la definizione del comportamento e della configurazione a livello di codice.  

NFV e SDN adottano approcci diversi quando si tratta di funzioni e sottrazione di risorse. SDN sottrae switch, router e altre risorse di rete fisiche, quindi sposta il processo decisionale su un piano di controllo di rete virtuale (VN). Il piano di controllo sceglie quindi dove inviare il traffico e l'hardware lo indirizza e gestisce. L'approccio NFV mira a virtualizzare tutte le risorse di rete fisiche sotto un hypervisor. Questo approccio aiuta a promuovere la crescita della rete senza incorporare dispositivi aggiuntivi.

NFV e SDN possono essere utilizzati insieme, a seconda di ciò che si desidera ottenere, ed entrambi utilizzano hardware di base. Con NFV e SDN, è possibile creare un'architettura di rete più flessibile, programmabile ed efficiente in termini di risorse.5

NFV, SDN e API

NFV è la virtualizzazione dei componenti di rete e SDN è l'architettura di rete che inserisce automazione e programmabilità nella rete disassociando il controllo di rete e le funzioni di inoltro. Mentre NFV virtualizza tutta l'infrastruttura di una rete, SDN centralizza il controllo della rete, creando una rete che utilizza il software per costruirla, controllarla e gestirla.

Spesso in SDN sono inclusi un controller SDN, API (Application Programming Interface) Northbound e API Southbound. Con il controller, gli amministratori di rete possono vedere la rete e prendere decisioni sulle politiche e sui comportamenti dell'infrastruttura adiacente. Le API Northbound vengono utilizzate da applicazioni e servizi per informare il controller delle risorse di cui ha bisogno. Le API Southbound aiutano la rete a funzionare senza problemi elaborando le informazioni sullo stato della rete dall'infrastruttura e inoltrandole al controller.

Risorse

  1. What is NFV (Network Functions Virtualization)? Definition, SDxCentral, 26 agosto 2013.
  2. Network Functions Virtualization (NFV), Techopedia, 5 settembre 2018.
  3. A New Era In Servers Is Starting Now, The Next Platform, 7 giugno 2019.
  4. Accelerating Innovation with Lean NFV, Lean NFV, 2019.
  5. What is NFV?, Red Hat®.