Comment la virtualisation du réseau peut renforcer les réseaux d'entreprise

Et si votre réseau d'entreprise pouvait croître ou se réduire selon les besoins ?

Imaginez pouvoir développer votre entreprise en appuyant sur un bouton. Bien que vous ne puissiez pas contrôler les fluctuations du marché qui peuvent vous obliger à vous développer ou à vous réduire à tout moment, il existe des moyens de garantir que votre réseau puisse croître et se réduire selon les besoins. Cette capacité à ajouter intelligemment des ressources est essentielle pour offrir la performance et la fiabilité que les utilisateurs finaux exigent.

Une infrastructure réseau bien conçue est la base de toute opération commerciale efficace. Elle doit être évolutive, fiable et flexible pour répondre à vos besoins dans les années à venir. Les environnements réseau traditionnels sont inflexibles et doivent être remplacés par des alternatives avancées pour améliorer l'agilité.

La virtualisation du réseau offre la possibilité d'introduire un tel réseau qui encapsule tous les attributs mentionnés ci-dessus dans votre environnement commercial. Le concept de virtualisation du réseau devient de plus en plus pertinent à mesure que les organisations adoptent des technologies de réseau défini par logiciel (SDN) telles que le logiciel de réseau étendu défini par logiciel (SD-WAN) pour faciliter les environnements de cloud hybride ou les aider à fournir rapidement des applications et des informations.

La virtualisation du réseau est comme un réseau d'entreprise ultra-rapide, hautement résilient et polyvalent qui peut être facilement ajusté pour répondre à vos besoins. C'est une technologie de réseau qui permet aux entreprises de personnaliser rapidement la capacité du réseau pour refléter les conditions commerciales changeantes.

Les réseaux sont devenus complexes en partie à cause de l'augmentation des appareils de communication et des applications. Pour exploiter le potentiel des réseaux, comprendre la virtualisation est essentiel.

La virtualisation fonctionne en créant un environnement virtuel à partir d'une ou plusieurs machines physiques et en regroupant leurs ressources pour créer une machine centrale. Elle implique la création de versions virtuelles d'un système d'exploitation (OS), d'un serveur, d'un dispositif de stockage ou de ressources réseau. Cela offre beaucoup de flexibilité, car vous pouvez optimiser l'utilisation des appareils matériels et réduire la complexité opérationnelle.

Les technologies de virtualisation se développent de manière exponentielle, et les applications de la virtualisation sont infinies. Elle est utilisée pour consolider des serveurs physiques en un seul hôte pour une plus grande efficacité et des coûts réduits. Le même concept peut être appliqué à la connectivité réseau ainsi qu'à la création de réseaux IP séparés entre les VM.

Les entreprises peuvent virtualiser l'ensemble de leur réseau et des ressources accessibles, y compris les réseaux physiques et logiques, ainsi que le routage et la commutation. Les équipes informatiques peuvent utiliser des réseaux virtualisés pour améliorer la gestion et les affaires, telles que la segmentation du réseau, l'isolation multi-locataires, le contrôle de la capacité multi-sites, l'automatisation, la sécurité accrue, l'administration facilitée, le dépannage des modifications du réseau, et plus encore.

Les réseaux virtuels sont conçus pour simuler ou imiter la fonctionnalité de l'infrastructure réseau conventionnelle. L'administrateur réseau crée une vue logicielle du réseau à partir de laquelle l'infrastructure et les services peuvent être gérés et déployés. Le matériel est responsable de l'acheminement des paquets de données. Dans le cloud computing, la virtualisation du réseau garantit une consommation minimale de matériel.

La virtualisation du réseau est une approche fondamentalement nouvelle du réseautage, même si elle utilise votre infrastructure réseau actuelle. Un réseau virtuel peut être construit, sauvegardé, supprimé et recréé comme des machines virtuelles. Plus concrètement, un réseau virtualisé devrait permettre aux entreprises de :

• Dissocier le réseau du matériel sous-jacent en mettant en œuvre des concepts de virtualisation dans l'architecture réseau
• Construire un pool variable de capacité de transport qui peut être attribué, utilisé et réutilisé selon les besoins
• Déployer des réseaux en logiciel qui sont complètement séparés les uns des autres et des autres changements dans le centre de données
• Transférer, relocaliser et dupliquer le réseau de la même manière que les ressources de calcul et de stockage virtualisées
• Assurer une fonctionnalité réseau cohérente dans toute votre organisation

Après la virtualisation du stockage et des serveurs, la virtualisation du réseau devrait être la prochaine étape évidente pour les entreprises pour atteindre la transformation numérique. Elle permet l'exploitation simultanée de plusieurs services dans le même réseau physique. Chaque réseau virtuel adhère aux normes orientées vers les affaires tout en offrant la sécurité, la disponibilité et la performance nécessaires pour chaque service, allant de SAP et des e-mails à la Voix sur IP (VoIP) et la vidéo.

Les réseaux virtuels améliorent la gestion et le contrôle de l'ensemble des réseaux utilisés par différentes applications. En conséquence, un service plus fiable et déployable rapidement tire parti de toutes les capacités matérielles sous-jacentes.

Pourquoi les entreprises ont-elles besoin de la virtualisation du réseau ?

Le monde change rapidement, et l'environnement commercial d'aujourd'hui nécessite une infrastructure réseau agile. Sans surprise, les entreprises doivent désormais optimiser leurs investissements dans l'infrastructure réseau pour rester efficaces et pertinentes.

Rentable

Les jours où vous deviez compter sur des équipements et des solutions manuels, propriétaires et nécessitant des mises à niveau coûteuses et chronophages sont révolus. Les entreprises répondent désormais aux besoins de leurs clients en matière d'applications et d'informations avec un réseau rentable et pris en charge. Cela a fait de la virtualisation du réseau une stratégie privilégiée pour de nombreuses entreprises.

Elle réduit les coûts d'exploitation en automatisant les processus de gestion, améliore les services commerciaux en mettant en œuvre une infrastructure réseau évolutive, flexible et agile, et permet aux administrateurs réseau de mettre en œuvre de nouvelles solutions commerciales plus rapidement.

Consolidation des éléments du réseau

La virtualisation de l'environnement permet de mettre en œuvre différentes politiques sur une infrastructure commune. Elle aide également à consolider toute programmation et approvisionnement à la demande des réseaux d'entreprise tout en éliminant le besoin de modifications physiques de l'infrastructure de base.

Gestion du réseau

La virtualisation du réseau élimine le besoin de réseautage basé sur une infrastructure physique et simplifie le déploiement et la gestion des réseaux. Elle aide à résoudre une large gamme de problèmes de réseau dans les centres de données définis par logiciel (SDDC).

La virtualisation du réseau est une technologie révolutionnaire qui permet de configurer et d'exécuter des réseaux entiers parallèlement à l'équipement de réseau existant. Cela conduit à un déploiement plus rapide des charges de travail, à une évolutivité améliorée et à une sécurité réseau face aux centres de données en constante évolution.

Applications de la virtualisation du réseau

Le cloud computing a été la tendance ultime dans les infrastructures ces dernières années. Avec l'avènement de la technologie cloud, les services en ligne et l'architecture réseau sont devenus plus rapides et plus efficaces. Le logiciel de virtualisation du réseau améliore l'évolutivité, la fiabilité et l'adaptabilité des réseaux.

Voici quelques applications importantes de la virtualisation du réseau :

• Simule les tests d'application matérielle et logicielle système du monde réel
• Intègre de nombreux réseaux physiques en un seul réseau ou sépare un réseau physique unique en plusieurs réseaux analytiques
• Permet aux utilisateurs de déployer des applications commerciales plus rapidement, ce qui se traduit par un temps de mise sur le marché (TTM) plus rapide
• Simule les liens entre les applications, les services, les dépendances et les utilisateurs finaux pour les tests logiciels dans l'ingénierie de la performance des applications

Comment fonctionne la virtualisation du réseau ?

La virtualisation du réseau repose sur la division des rôles des fournisseurs de services Internet (ISP) traditionnels en deux entités autonomes : les fournisseurs d'infrastructure, qui maintiennent l'infrastructure physique, et les fournisseurs de services, qui développent des réseaux virtuels en rassemblant des ressources de plusieurs fournisseurs d'infrastructure et en fournissant des services de bout en bout. Dans un tel environnement, le déploiement de conceptions de réseau hétérogènes coexistantes, libérées des contraintes fondamentales de l'internet actuel, prospérera.

La virtualisation du réseau sépare les services réseau de l'infrastructure physique et permet le déploiement de réseaux virtuels sur l'ensemble d'un réseau. Elle permet aux utilisateurs de créer, provisionner et gérer des réseaux entièrement en logiciel tout en conservant le réseau physique sous-jacent comme plan de transfert de paquets.

Les services de sécurité et de réseau sont déployés sur les hyperviseurs et attachés à des VM individuelles en fonction des politiques de mise en réseau et de sécurité établies pour chaque application liée. Lorsqu'une VM est transférée vers un nouvel hôte, elle emporte ses services de mise en réseau et de sécurité avec elle. Lorsque de nouvelles VM sont générées pour évoluer une application, les règles requises sont également appliquées dynamiquement à ces VM.

Un hyperviseur est un composant logiciel qui gère les machines virtuelles. Il agit comme un pont entre la machine virtuelle et le matériel physique sous-jacent, garantissant que chacun a accès aux ressources physiques nécessaires pour fonctionner. Il garantit également que les VM n'interagissent pas entre elles en occupant de l'espace de stockage ou des cycles de calcul.

Un réseau virtuel est comme une machine virtuelle, sauf qu'il fournit des services réseau logiques au lieu de services de calcul aux charges de travail. Les services réseau logiques incluent la commutation logique, le routage logique, le pare-feu logique, l'équilibrage de charge logique et les services de réseau privé virtuel (VPN) logiques.

Il existe deux composants fondamentaux de la virtualisation du réseau : la virtualisation des liens et la virtualisation des nœuds. La virtualisation des liens permet à plusieurs liens virtuels d'être envoyés sur un seul lien physique. Une connexion virtuelle est souvent identifiée explicitement par une étiquette, mais peut également être reconnue implicitement par un créneau horaire ou une longueur d'onde. Un exemple notable est la grande variété de mécanismes de virtualisation de liens standard disponibles dans l'internet d'aujourd'hui (par exemple, ATM, Ethernet 802.1q, MPLS).

La ségrégation et la division des ressources matérielles sont à la base de la virtualisation des nœuds. Les ressources physiques d'un nœud de substrat (CPU, mémoire, capacité de stockage et bande passante de connexion) sont divisées en tranches. Chaque tranche est attribuée à un nœud virtuel selon des critères définis. Les récents progrès de la virtualisation des systèmes d'exploitation ont permis des améliorations de performance substantielles.

Types de virtualisation du réseau

Comprendre les différents types de virtualisation du réseau peut vous aider à décider quelle solution fonctionne le mieux pour votre entreprise. Les solutions ne sont pas mutuellement exclusives, et de nombreuses organisations utilisent une combinaison de solutions de virtualisation du réseau.

Il existe deux principaux types de virtualisation du réseau :

1. Virtualisation de réseau interne : Elle est conçue pour utiliser des conteneurs logiciels pour reproduire la fonctionnalité d'un système unique. Ce type de virtualisation améliore l'efficacité globale d'un système unique en isolant les services dans des conteneurs et des interfaces pseudo-séparées.
2. Virtualisation de réseau externe : Elle combine plusieurs réseaux locaux en un réseau virtuel pour améliorer l'efficacité du réseau. L'objectif est d'augmenter l'efficacité d'un réseau de bus d'entreprise ou d'un centre de données. Le VLAN et le commutateur réseau sont les deux composants principaux d'un réseau virtuel externe.

SDN vs. virtualisation du réseau

En raison des avancées dans les technologies des centres de données et la virtualisation, il y a eu une explosion de nouvelles idées et de vocabulaire réseau ces dernières années. Des termes tels que réseau défini par logiciel (SDN) et virtualisation du réseau sont fréquemment utilisés dans les présentations techniques, les documents marketing des fournisseurs et les blogs. Pourtant, de nombreux professionnels du réseau n'ont qu'une idée vague de ce que ces phrases signifient et comment elles se rapportent les unes aux autres.

Réseau défini par logiciel

Le réseau défini par logiciel (SDN) se réfère généralement à la dissociation des fonctions de contrôle d'un réseau de données des fonctions de routage des paquets. Le SDN concerne la manière dont le logiciel communique avec le matériel - c'est essentiellement une solution de gestion de réseau de nouvelle génération. Le SDN ne virtualise pas toutes les opérations et composants du réseau, bien qu'il centralise l'administration et permette aux utilisateurs de faire fonctionner les commutateurs et routeurs réseau via un logiciel.

En d'autres termes, le SDN ne vous permet pas de faire fonctionner l'ensemble du réseau en logiciel. Les éléments moteurs de l'infrastructure sont toujours les appareils réseau. Le SDN rend les réseaux programmables en séparant le plan de contrôle (qui indique au réseau où transmettre les données) du plan de données (envoie les paquets vers des cibles spécifiques). Il est basé sur des commutateurs configurés via un contrôleur SDN utilisant un protocole de contrôle open-source standard de l'industrie comme OpenFlow.

Alors pourquoi ces fonctions sont-elles séparées ? Actuellement, trois arguments principaux sont avancés par divers ensembles de solutions.

1. La séparation du matériel et du logiciel permet aux fournisseurs ayant une expertise dans chaque composant de commercialiser des produits réussis de manière autonome et compatible. En conséquence, les clients finaux peuvent choisir l'ensemble optimal de matériel et de logiciel pour leurs objectifs. Tous les cas d'utilisation du SDN n'ont pas besoin de matériel et de logiciel conçus séparément, bien que la pratique soit en augmentation. Par conséquent, le logiciel réseau gagne en valeur à mesure que les fabricants de matériel se concentrent sur la réduction du coût des composants physiques.
2. La séparation du logiciel et du matériel réseau permet de centraliser le plan de contrôle tout en distribuant le plan de transfert sur plusieurs commutateurs réseau physiques. Cela permet aux utilisateurs de configurer, surveiller, dépanner et automatiser un réseau massif composé de nombreux composants matériels distincts comme un seul réseau. Le plan de contrôle peut donc permettre divers comportements de transfert et une gestion plus large et plus précise des flux de trafic.
3. Le terme SDN est fréquemment associé au concept de programmabilité du réseau, qui se réfère à l'utilisation d'outils indigènes ou professionnels qui peuvent interagir directement avec le plan de contrôle basé sur le logiciel pour influencer sa configuration et son comportement. En intégrant des interfaces de programmation d'applications (API) dans le réseau SDN, le logiciel de gestion de réseau, les outils de provisionnement et les scripts gagnent un point d'interaction unique avec le réseau, ce qui peut considérablement améliorer leur efficacité.

Virtualisation du réseau

La virtualisation du réseau dissocie entièrement le matériel sous-jacent et les ressources réseau. Cela permet aux équipes réseau de reproduire tous les composants et fonctionnalités du réseau en logiciel. L'évolutivité, l'isolation des pannes, la sécurité et l'abstraction du réseau sont toutes des raisons pour lesquelles cette séparation est généralement souhaitée. La dissociation des ressources est souvent réalisée en utilisant des technologies qui produisent des instances virtuelles d'un appareil physique, telles que des équilibreurs de charge ou des appliances de pare-feu, qui permettent de partitionner un appareil physique en de nombreux appareils virtuels à des fins diverses.

Les machines virtuelles peuvent être déplacées d'un domaine logique à un autre sans recâbler les connexions de domaine ou reconfigurer le réseau. Les organisations utilisent des instances de routage et de transfert virtuels (VRF) pour virtualiser et isoler les tables de routage IP et les services de routage sur les routeurs et les commutateurs de couche 3. Les commutateurs Ethernet permettent aux VLAN de fournir une isolation de routage de couche 2 et de diviser le domaine de diffusion d'un commutateur physique unique en de nombreux domaines logiques.

Ces méthodes sont fréquemment utilisées en tandem pour offrir un environnement réseau distinct pour une application, une unité commerciale ou un locataire de centre de données. La séparation des chemins et la virtualisation du réseau peuvent également être réalisées en utilisant de nouvelles technologies de réseau superposé telles que le réseau LAN extensible virtuel (VXLAN) et la virtualisation du réseau utilisant l'encapsulation de routage générique (NVGRE).

Cette approche offre la conteneurisation, la ségrégation et l'évolutivité. La manipulation des flux à l'aide de technologies SDN telles qu'OpenFlow est une autre méthode de séparation des routes. Chacune de ces approches de virtualisation du réseau a ses avantages et ses inconvénients, et il y a des moments où elles se complètent ou se heurtent les unes aux autres.

Avantages de la virtualisation du réseau

En automatisant et en simplifiant bon nombre des opérations impliquées dans la maintenance d'un réseau de centre de données et la gestion du réseau et de la sécurité sur le cloud, la virtualisation du réseau permet aux entreprises de réaliser des gains significatifs en termes de vitesse, d'agilité et de sécurité.

Voici quelques-uns des avantages les plus critiques de la virtualisation du réseau.

Flexibilité accrue

La virtualisation du réseau déplace l'intelligence des matériels spécialisés vers des logiciels flexibles, augmentant ainsi l'agilité informatique et commerciale. Cela s'appelle l'abstraction. Un hyperviseur reproduit les fonctions réseau en logiciel en utilisant la virtualisation du réseau. Les entreprises peuvent construire n'importe quelle combinaison de services virtualisés pour créer un réseau virtuel unique en quelques secondes car tout est en logiciel. Ce degré d'adaptabilité est l'un des principaux avantages des SDDC et l'une des principales justifications de la virtualisation du réseau.

Sécurité réseau améliorée

La virtualisation du réseau améliore la sécurité en servant d'unité de base pour la micro-segmentation (l'utilisation de règles fines et de la gestion du réseau pour permettre la sécurité du centre de données). La micro-segmentation permet aux entreprises d'envelopper la sécurité autour de toute charge de travail, empêchant la propagation des attaques de serveur à serveur. Elle isole les réseaux par défaut, ce qui implique que les charges de travail sur deux réseaux non connectés ne peuvent pas communiquer entre elles.

Lorsque les utilisateurs construisent des réseaux virtuels, ils restent séparés les uns des autres jusqu'à ce que quelqu'un essaie de les lier. Aucun sous-réseau physique, VLAN, liste de contrôle d'accès (ACL) ou règle de pare-feu n'est nécessaire pour cette isolation. Les réseaux virtuels sont séparés du réseau réel en dessous d'eux. Cette isolation empêche les changements dans un réseau virtuel d'affecter d'autres réseaux virtuels et protège l'infrastructure physique sous-jacente des attaques initiées par les charges de travail sur l'un des réseaux virtuels.

Gestion dynamique du réseau

La virtualisation du réseau offre un contrôle centralisé des ressources réseau ainsi qu'un provisionnement et une reconfiguration dynamiques. De plus, les ressources et services informatiques peuvent se connecter directement aux ressources réseau virtuelles. Cela permet également un meilleur support des applications, une utilisation des ressources plus efficace et une gestion efficace du trafic réseau.

Défis de la virtualisation du réseau

Les solutions de virtualisation sont plus populaires que jamais. Qu'il s'agisse de topologies de virtualisation matérielle, logicielle ou hybride, les gestionnaires de réseau sont occupés à mettre en œuvre la prochaine génération de technologies pour répondre aux demandes croissantes de transparence et de contrôle accrus sur les environnements informatiques qui hébergent leurs applications critiques pour l'entreprise.

Avant de passer à un logiciel de virtualisation du réseau, il est essentiel de comprendre certains des défis qui y sont associés.

Courbe d'apprentissage abrupte

Les équipes informatiques doivent être formées et certifiées pour gérer la virtualisation et les réseaux virtuels. Le système n'est pas le même qu'un système régulier ; il est simplement virtuel. Il doit être géré, développé et maintenu différemment, et les entreprises doivent avoir accès à ces compétences avant de commencer à virtualiser leur infrastructure réseau existante.

Gestion des réseaux virtuels

En raison de la façon dont ils sont construits, les machines virtuelles et les conteneurs augmentent la complexité des points de terminaison. Étant donné que les administrateurs peuvent déplacer les VM entre les serveurs, il devient plus difficile de localiser les données. Un administrateur réseau a de nombreux points de terminaison sous son contrôle car un serveur peut héberger plusieurs VM ou conteneurs.

La bande passante et la latence peuvent devenir un problème si l'infrastructure manque de l'orchestration nécessaire pour acheminer le trafic efficacement. Malgré sa complexité, la virtualisation simplifie les modifications futures du réseau. Cependant, cela peut être difficile si une organisation manque des personnes et des logiciels nécessaires.

Rendez votre réseau plus flexible, évolutif et sécurisé

La virtualisation du réseau et le cloud computing sont les technologies de l'avenir. Ces nouveaux principes seront appliqués à plus d'entreprises à mesure que les DSI continueront à avoir une plus grande implication dans les systèmes organisationnels. À mesure que la demande des clients pour des services en temps réel augmente, les entreprises n'auront d'autre choix que de considérer la virtualisation du réseau comme la bonne approche pour amener leurs réseaux au niveau supérieur.

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