Аналіз особливостей основних концепій побудови віртуальних мереж

Анотація

Комунікаційне середовище, побудоване на основі стеку TCP/IP, не завжди  відповідає потребам щодо швидкості введення в експлуатацію та швидкості реконфігуації сучасних мультисервісних мереж. Вирішенню проблеми покликана реалізація такої мережевої архітектури, у якій логіка керування трафіком видалена зі складу програмного забезпечення маршрутизаторів та комутаторів і оформлена у вигляді окремої логіки централізованого управління мережею. Мережа, побудована за такою архітектурою, отримала назву програмно конфігурованої мережі (ПКМ). Логічно централізована програмна модель не означає фізичної централізації системи. Натомість робочі станції ПКМ спираються на фізично розподілені керуючі рівні. Розподілення цих рівнів є ключовим у досягненні бажаної  гнучкості  мережі одночасно розділяючи проблему керування  мережею не більш прості задачі спрощуючи одночасно введення нових абстракцій.

У статті висвітлено поняття програмно-конфігурованих мереж у розрізі двох концепцій їх побудови, а саме, програмно-визначаємих (SDN) мереж та віртуалізації мережевих функцій (NVF). Підхід NVF передбачає відділення функцій логічних мережевих елементів від забезпечуючої  їх апаратної інфраструктури за рахунок віртуалізації таких  функцій.  Все це дає можливість використання уніфікованого  комп’ютерного  обладнання, що забезпечує залучення широких обчислювальних можливостей для управління смугою пропускання мереж. При цьому ресурси уніфікованого обладнання можуть динамічно перерозподілятися між програмно реалізованими віртуальними мережевими функціями.

З точки зору практичної реалізації на теперішній час більш цікавою є концепція NVF. В цій моделі комутатори не абстрагуються від виконання функцій керування мережею, а лише делегують такі функції  SDN-контролеру, або деякому набору віртуальних мережевих сервісів. Незважаючи на більш пізню, в порівнянні з концепцією  SDN появу, оператори ринку телекомунікаційних послуг розглядають можливості впровадження рішень NVF у коротко та середньостроковій перспективі. Основними мотивами цього є, по-перше, те що впровадження NVF може здійснюватися обмежено та поступово за рахунок додання нових послуг, а також без дострокової заміни обладнання, що успішно використовується. По-друге, для рішень MVF, на відміну від рішень SDN, вже існує напрацьована практика застосування, пов’язана з хмарними та іншими рішеннями, що дозволяє розглядати NVF-концепцію як більш зрілу та готову для комерційної експлуатації.

До основних факторів, що стримують розвиток NFV, слід віднести недостатню розробленісь стандартів, що призводить до різнобою у вендорних реалізаціях та до проблем з сумісністю  NFV різних вендорів; організаційні проблеми операторів зв'язку пов’язані з необхідністю перенесення частини функцій з технічного депертаменту до департаменту інформаційний технологій. Загалом перехід до NFV можна порівняти з переходом від аналогових телефонних станцій до цифрових на початку 70-х років, коли виробникам обладнання знадобилося така ж переорієнтація і таке ж переоснащення.