التوازن بين رؤية الشبكة في استراتيجيات افتراضية رئيسية

مع تسارع التحول الرقمي، تغلغلت تكنولوجيا المحاكاة الافتراضية في كل جانب من جوانب بنية الشبكة - من البنية الأساسية إلى الحافة، ومن البنية التحتية إلى خدمات التطبيقات. مع انتشار المحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة (NFV) واكتساب النقل بالحاويات قوة جذب، يبرز سؤال بالغ الأهمية: كيف يمكن للمؤسسات الحفاظ على رؤية شاملة لحركة مرور الشبكة في هذه البيئة الافتراضية للغاية؟ ما هي تدفقات حركة المرور التي ينبغي التقاطها افتراضيًا مقابل ماديًا؟ لا تؤثر الإجابات على مراقبة الأداء فحسب، بل تؤثر أيضًا على وضع الأمن السيبراني.

في حين توفر المحاكاة الافتراضية مرونة لا يمكن إنكارها ومكاسب في الكفاءة، فإنها تقدم تعقيدًا غير مسبوق. بالمقارنة مع الشبكات المادية، تصبح مراقبة وتأمين حركة المرور في البيئات الافتراضية أكثر أهمية - وأكثر صعوبة - بسبب زيادة الانفتاح والتكوينات الديناميكية. يعد تحقيق رؤية واضحة وشاملة لحركة المرور أمرًا ضروريًا لأي استراتيجية للتحول الرقمي، لا سيما بالنسبة للسيناريوهات ذات المهام الحرجة مثل شبكات الجيل الخامس المتنقلة الأساسية.

يصبح السؤال المركزي بعد ذلك: هل ينبغي أيضًا جعل التقاط حركة مرور الشبكة (TAP) ووساطة الحزم - المكونات الأساسية التي تتيح الرؤية - افتراضية أيضًا؟

يفترض العديد من مشغلي الشبكات والأمن أن وظائف الشبكة الافتراضية تتطلب أدوات مراقبة افتراضية. ورغم أن هذا النهج يبدو منطقيًا، إلا أنه ليس مطلقًا. يمكن مراقبة كل من وظائف الشبكة الفعلية والافتراضية باستخدام أجهزة مخصصة أو أدوات افتراضية. يتطلب قرار المحاكاة الافتراضية لالتقاط حركة المرور وإعادة توجيه الحزم دراسة أكثر دقة من المحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة نفسها.

إن المحاكاة الافتراضية لالتقاط حركة المرور ووساطة الحزم في بيئات NFV غالبًا ما تكون منطقية، ولكنها تتطلب مقايضات مدروسة. يمكن أن يؤثر أداء هذه الوظائف داخل المضيفين الظاهريين بشكل كبير على كل من المضيف نفسه ووظائف الشبكة الافتراضية الأخرى (VNFs). يمكن لبعض الحلول مثل النسخ المتطابق لـ NIC أن تقلل من ضغط النطاق الترددي لـ vSwitch، ولكنها تعتمد على دعم أجهزة معينة وبيئة المحاكاة الافتراضية.

يجب على المؤسسات أن تتبنى نهجًا مستهدفًا وعمليًا لالتقاط حركة المرور الافتراضية من خلال تحليل:

• أهداف الرصد:ما هي حركة المرور التي تحتاج إلى مراقبة؟ لماذا؟ كم عدد تطبيقات المراقبة التي تتطلب الوصول؟ تحدد هذه الإجابات موارد المعالجة المطلوبة (وحدة المعالجة المركزية والذاكرة) والقدرة الإنتاجية (بت في الثانية، pps).
• قيود البيئة الافتراضية:يقوم العديد من موردي VNF بإغلاق البيئات، مما قد يؤدي إلى حظر إمكانات النسخ المتطابق المضمنة أو حظر تثبيت وكيل تابع لجهة خارجية. قد تؤدي قيود واجهة برمجة تطبيقات Hypervisor أيضًا إلى إعاقة تنسيق الالتقاط الآلي.
• استهلاك الموارد:يؤدي النسخ المتماثل لحركة المرور الداخلية إلى زيادة متطلبات سعة vSwitch. قد يتسبب نفق الحزم الكبيرة في حدوث تجزئة في حالة تجاوز حدود MTU.
• التعامل مع حركة المرور المشفرة:تستهلك عمليات فك التشفير موارد كبيرة، وهي ضرورية للرؤية الأمنية.
• توافق الأداة:هل يمكن إعادة استخدام أدوات المراقبة أو الأمان الموجودة؟ هل هي افتراضية بالفعل؟
• قيود الهجرة:هل المثيلات أو الحاويات الافتراضية مقتصرة على مواقع فعلية محددة؟
• بنية النشر:هل يجب على المضيفين الظاهريين المخصصين تشغيل أدوات وساطة الحزم والمراقبة لتجنب التنافس على موارد VNF؟

فكر في استخدام شبكة 4G LTE CUPS مع بيئات NFV متعددة ومواقع جغرافية تتطلب مراقبة الواجهة. لا يجب أن تكون جميع عمليات التقاط حركة المرور افتراضية. بالنسبة لمستوى التحكم VNFs (على سبيل المثال، MME، SGW-C، PGW-C) مع أحجام حركة مرور منخفضة نسبيًا وتسامح مع الكمون، فإن الالتقاط الافتراضي في الواجهات المنطقية (S11، S5-C/S8-C) يثبت أنه مثالي. يمكن للواجهات المنطقية الخارجية (S1-MME وSxa وSxb) استخدام TAPs المادية لتجنب استهلاك عرض النطاق الترددي للمضيف الظاهري.

تتضمن طرق الالتقاط الافتراضية لطائرات التحكم ما يلي:

• النسخ المتطابق vSwitch
• النسخ المتطابق لعامل Hypervisor
• عوامل النسخ المتطابق في الموقع المشترك مع VNFs
• وكلاء انعكاس VM/حاويات مستقلون
• النسخ المتطابق لبطاقة واجهة الشبكة (NIC).

بالنسبة لوحدات VNF لمستوى المستخدم (على سبيل المثال، SGW-U، PGW-U) التي تتعامل مع حركة مرور كبيرة الحجم وحساسة لزمن الوصول مثل الصوت/الفيديو، غالبًا ما تعمل TAPs الفعلية في الواجهات (S1U، SGi، VxLTE/RCS) بشكل أفضل. قد لا تزال الواجهات الافتراضية المتوسطة (S5-U/S8-U) تتطلب التقاطًا افتراضيًا، حيث يتألق النسخ المتطابق لبطاقة NIC ذات الحمل المنخفض. في الحالات القصوى، يؤدي فصل VNFs عبر المضيفين الظاهريين إلى تمكين وضع TAP الفعلي.

بعد تحديد طرق الالتقاط، يجب على المؤسسات أن تقرر ما إذا كانت وساطة الحزم تتطلب المحاكاة الافتراضية. يوفر الحل الأمثل إدارة موحدة لالتقاط/إعادة توجيه حركة المرور الفعلية والافتراضية بغض النظر عن المصدر.

يتفوق وسطاء حزم الشبكة الافتراضية (vNPBs) في تجميع حركة المرور من حاويات/حاويات VNF متعددة. تعمل إمكانات التصفية وموازنة التحميل على تقليل عرض النطاق الترددي للمحول وضغط أداة المراقبة. ومع ذلك، فإن كل مثيل لنسخ حركة المرور يزيد من استهلاك vSwitch ما لم يتم تحسينه عبر تقنيات مثل النسخ المتطابق لبطاقة NIC.

الميزات المتقدمة - تجريد رأس البروتوكول، وإلغاء البيانات المكررة للحزم، وارتباط مستوى التحكم/المستخدم، وإنشاء NetFlow - قد تتطلب أيضًا وساطة. نظرًا لأن هذه الوظائف لها احتياجات مختلفة من الموارد، فغالبًا ما تستفيد السيناريوهات ذات حركة المرور العالية من وسطاء الحزم المادية أو الافتراضية المخصصين الذين يقومون بتفريغ المعالجة من VNFs.

عند تحديد حلول التقاط حركة المرور وإعادة توجيهها، قم بإعطاء الأولوية للأنظمة التي توحد إدارة حركة المرور الفعلية والافتراضية. مثل قرارات المحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة، تتطلب المحاكاة الافتراضية لمكونات الرؤية استراتيجيات قابلة للقياس. يساعد النهج العملي المؤسسات على تحديد حركة المرور التي يجب التقاطها افتراضيًا مقابل فعليًا مع تحسين تخطيط سعة المضيف الافتراضي.