مجازی سازی تابع شبکه یا NFV چیست؟

مجازی‎‌سازی توابع شبکه یا NFV چیست؟

مجازی‎‌سازی توابع شبکه یا NFV مخفف واژه‎‌های Network Function Virtualization می‎باشد که یک مفهوم نوین در دنیای شبکه‌های کامپیوتری است. امروزه در سطح شبکه‌های بزرگ و سازمانی بسیار مورد استفاده می‌باشد که جزو موارد بسیار جذاب در حوزه تحقیقات دانشگاهی است. در این مقاله ابر زس قصد داریم که با این مفهوم به طور خلاصه آشنا شویم.

اما قبل از اینکه NFV را توضیح دهیم لازم است دو مفهوم جعبه میانی و تابع شبکه را بشناسیم.

جعبه‌های میانی یا Middlebox

جعبه های میانی یا middleBox سخت افزارهایی هست که در شبکه های کامپیوتری از آن ها استفاده می شودکه کار تغییر، بررسی رفتار، فیلتر یا هرنوع عملیات دیگر بر روی ترافیک شبکه بجز مسیریابی ترافیک را انجام می دهد. نمونه های رایج جعبه های میانی عبارت اند از: Firewall ،DPI ،NAT و …. .

جعبه های میانی به طور گسترده بر روی شبکه های بزرگ و سازمانی استفاده می شود ولی به علت سخت افزاری بودن هزینه های بالایی داشته و قابلیت گسترش و ایجاد ارتباط میان جعبه های میانی در شبکه را سخت می کند.

تابع شبکه (Network function)

تابع شبکه تابع شبکه NF که مخفف واژه های Network Function است (و معادل واژه تابع سرویس یا Service Function است) همان رفتاری است که در جعبه های میانی بر روی ترافیک ورودی انجام می گیرد. تابع شبکه می تواند در لایه های مختلف یک پشته پروتکلی عمل کند یعنی می تواند انواع عملیات و رفتار‌ها بر روی ترافیک (بجز مسیریابی) را انجام دهد.

در نگاهی تخصصی‌تر می‌توان گفت تابع شبکه یک یا چند جز قرار گرفته شده در یک سخت‌افزار است. پس چندین تابع شبکه می‌توانند در یک دامنه و تحت یک مدیریت قرار گیرند.

آشنایی با معماری NFV

حال نوبت به آن است که با مفهوم تخصصی NFV آشنا شویم. NFV یک مفهوم شبکه و در واقع یک معماری شبکه ای است که با به کارگیری مفاهیم مجازی سازی در حوزه شبکه سعی دارد بر روی سخت افزار های معمولی (مانند یک کامپیوتر شخصی)، بدون نیاز به سخت افزار‌های اضافه (جعبه های میانی) تابع‌های شبکه را پیاده‌سازی کند.

معماری NFV به طور کلی از سه جز اساسی تشکیل شده است:

• توابع شبکه مجازی سازی شده یا VNF

پیاده سازی نرم افزاری توابع شبکه و سرویس ها را برعهده دارد و مخفف واژه های Virtualized Network ‌Function می باشد.

• زیرساخت یا NFVI

شامل منابع فیزیک (مانند منابع محاسباتی، ذخیره سازی، شبکه و …) و نمونه های مجازی سازی شده است. NFVI مخفف واژه های NFV Infrastructure است.

• بخش مدیریت یا هماهنگ سازی MANO

شامل لایه مدیریتی و کنترلی است که به طور کلی بر روی چرخه حیاط یک NFV و نیازی های آن متمرکز است. MANO مخفف واژه های Management and Orchestration است.

در شکل زیر نمایی از معماری کلی را می‌بینیم:

معمولا هر VNF توسط یک مدیریت المان Element Managment مدیریت می‌گردد که این بخش کار تنظیم، نظارت و تعمیر خرابی، امنیت، پیکربندی و … به ازای یک یا چند VNF‌ را بر عهده دارد. این بخش با بخش مدیریت سیستم نیر جهت هماهنگی با کل سیستم در ارتباط است.

در این مقاله سعی شد به طور خیلی خلاصه مفهوم و ترند مجازی سازی تابع شبکه را تشریح کنیم.

در مقالات بعد سعی بر این است که به طور تخصصی تر به این بحث بپردازیم و محیط های عملیاتی و کاربرد های گسترده NFV را مورد بحث قرار دهیم.