مجازی سازی شبکه چیست و چگونه کار می کند؟

0 1,075 خواندن این مطلب 4 دقیقه زمان میبرد

مجازی سازی شبکه تبدیل شبکه ای که زمانی به سخت افزار وابسته بود به شبکه ای مبتنی بر نرم افزار است. مانند همه اشکال مجازی سازی فناوری اطلاعات، هدف اصلی مجازی سازی شبکه معرفی لایه انتزاعی بین سخت افزار فیزیکی و فعالیت هایی است که از آن سخت افزار استفاده می کنند.

به طور خاص مجازی سازی شبکه اجازه می دهد توابع شبکه، منابع سخت افزاری و منابع نرم افزاری مستقل از سخت افزار، به عنوان یک شبکه مجازی، تحویل داده شوند. همچنین می تواند برای تلفیق بسیاری از شبکه های فیزیکی، تقسیم یکی از این شبکه ها یا اتصال ماشین های مجازی (VM) به یکدیگر مورد استفاده قرار گیرد.

مجازی سازی می تواند چگونگی استفاده ارائه دهندگان خدمات دیجیتال از منابع سرور خود (به عنوان مثال سرور های بیکار تر) را بهینه کند و به آن ها اجازه دهد از سرور های استاندارد برای کارکرد هایی که زمانی به سخت افزار اختصاصی گران قیمت احتیاج داشتند، استفاده کنند و به طور کلی سرعت، انعطاف پذیری و قابلیت اطمینان شبکه های خود را بهبود بخشد.

مجازی سازی شبکه خارجی یا داخلی؟

مجازی سازی شبکه دو نوع دارد: مجازی سازی خارجی و مجازی سازی داخلی. مجازی سازی خارجی می تواند سیستم هایی را که از نظر فیزیکی به همان network محلی (LAN) متصل هستند، با network های محلی مجازی مجزا (VLAN) ترکیب کند، یا برعکس می تواند LAN های جداگانه را به همان VLAN تقسیم کند. این به ارائه دهندگان خدمات اجازه می دهد تا کارایی شبکه بزرگ را بهبود بخشند.

برخلاف مجازی سازی خارجی که در سیستم های خارج از یک سرور عمل می کند، مجازی سازی داخلی در یک سرور برای تقلید از یک network فیزیکی عمل می کند. این کار معمولاً برای بهبود کارایی سرور انجام می شود و شامل پیکربندی یک سرور با ظروف نرم افزاری است. با استفاده از کانتینر ها، می توان برنامه های منفرد را جدا کرد یا سیستم عامل های مختلف را در همان سرور اجرا کرد.

چرا به network virtualization اهمیت می دهیم؟

مجازی سازی شبکه تمام عناصر زیر ساخت فناوری اطلاعات (محاسبه، شبکه و فضای ذخیره سازی) را به دور از سخت افزار اختصاصی خلاصه می کند و آن ها را در کنار هم جمع می کند. از این رو منابع می توانند به طور خودکار در جاهایی که بیشترین نیاز به آن ها وجود دارد، با تغییر تقاضا و نیاز های تجاری مستقر شوند. این امر به ویژه در صنعت ارتباطات از راه دور، جایی که ارائه دهندگان خدمات قدیمی با تغییر شبکه ها و فعالیت های خود برای همگام شدن با نوآوری های تکنولوژیکی به چالش کشیده می شوند، از اهمیت بیشتری برخوردار است.

همانطور که ارائه دهندگان سرویس های ابری نشان داده اند که چگونه معماری بومی ابر و توسعه متن باز می تواند سرعت بخشیدن به ارائه خدمات، استقرار و تکرار آن را بهبود بخشد، ارائه دهندگان خدمات ارتباطات از راه دور نیز می توانند از همین رویکرد استفاده کنند تا با چابکی، انعطاف پذیری و امنیت بیشتر کار کنند. آن ها می توانند از طریق اتوماسیون و یک بستر افقی مشترک، پیچیدگی زیر ساخت ها را مدیریت کنند.

مزایا

بیشتر ارائه دهندگان خدمات دیجیتال از قبل به مجازی سازی توابع شبکه (NFV) متعهد هستند. این رویکرد:

از سخت افزار کمتر (و ارزان تر) استفاده می کند.
انعطاف پذیری و قابلیت حمل بار کاری را افزایش می دهد.
توانایی چرخش بار های کاری بالا و پایین با حداقل تلاش را فراهم می کند.
اجازه می دهد تا منابع برای مقابله با تقاضا های متغیر شبکه به طور گسترده ای مقیاس بندی شوند.

مجازی سازی شبکه چگونه کار می کند؟

مجازی سازی شبکه سرویس های شبکه را از سخت افزار اصلی جدا می کند و امکان مجازی کردن کل شبکه را فراهم می کند. ایجاد و مدیریت برنامه های شبکه در نرم افزار امکان پذیر است، در حالی که همچنان از شبکه فیزیکی زیربنایی به عنوان backplane برای انتقال بسته استفاده می شود. منابع شبکه فیزیکی مانند سوئیچینگ، مسیریابی، فایروال، تعادل بار، شبکه های خصوصی مجازی (VPN) و موارد دیگر در نرم افزار تحویل داده می شوند و فقط به شبکه حمل و نقل بسته پروتکل اینترنت (IP) نیاز دارند.

سرویس های شبکه و امنیتی در نرم افزار به یک لایه مجازی (Hypervisors، در مرکز داده) توزیع می شوند و به بار های منفرد مانند ماشین های مجازی (VM) یا کانتینر ها متصل می شوند، مطابق با شبکه های امنیتی و سیاست های امنیتی تعریف شده برای هر اپلیکیشن متصل. هنگامی که بار کاری به میزبان دیگری منتقل می شود، خدمات شبکه و سیاست های امنیتی با آن حرکت می کنند. هنگامی که بار های کاری جدید برای مقیاس گذاری یک برنامه ایجاد می شود، سیاست های لازم برای این بار های کاری جدید به صورت پویا اعمال می شود و از ثبات سیاست و چابکی شبکه بیشتری برخوردار می شود.

مثالی از مجازی کردن شبکه

یک نمونه از مجازی سازی شبکه، LAN مجازی (VLAN) است. VLAN زیرمجموعه ای از یک شبکه محلی (LAN) است که با نرم افزاری ایجاد می شود که دستگاه های شبکه را بدون توجه به مکان فیزیکی در یک گروه ترکیب می کند. VLAN ها می توانند سرعت و عملکرد شبکه های شلوغ را بهبود بخشیده و تغییرات یا اضافات را در شبکه ساده کنند.

مثال دیگر پوشش شبکه است. فن آوری های مختلف پوشش وجود دارد. یکی از فناوری های استاندارد صنعت، شبکه محلی قابل توسعه مجازی (VXLAN) نام دارد. VXLAN چارچوبی را برای همپوشانی شبکه های لایه 2 مجازی شده روی شبکه های لایه 3 فراهم می کند، هم مکانیزم کپسوله سازی و هم صفحه کنترل را تعریف می کند.

VMware NSX Data Center نیز یک بستر مجازی سازی شبکه است که اجزای شبکه و امنیتی مانند دیوار آتش، سوئیچینگ و مسیریابی را که در نرم افزار تعریف و مصرف می شوند، ارائه می دهد. NSX از رویکرد معماری استفاده می کند که مبتنی بر مجازی سازی شبکه گسترده است که به طور پیوسته و فراگیر اتصال و امنیت را برای برنامه ها و داده ها در هر کجا که مستقر باشند، مستقل از زیرساخت های فیزیکی اساسی ارائه می دهد.