Como a Orquestração de Redes Está Ampliando a Automação para o Sucesso

Redes não são novidade para nós.

A tecnologia está mudando a forma como as pessoas vivem e fazem negócios. E com a tecnologia, a natureza das redes também muda.

A infraestrutura de rede é uma camada essencial de conectividade em qualquer organização. É a base para a entrega de serviços e transações comerciais.

O objetivo de toda organização é entregar cada vez mais serviços aos seus clientes enquanto reduz custos. Com as redes se tornando fluidas, os usuários não estão presos a um único lugar. As empresas agora precisam de uma maneira de trabalhar eficientemente em sistemas e dispositivos críticos para a missão.

Isso levou as organizações a investirem em software de automação de rede, virtualização e ambientes multi-nuvem que ajudam a entregar serviços mais rapidamente e de forma mais eficiente.

Quando se trata dessas grandes redes complexas, como você pode acompanhar o ritmo da transformação digital?

Empresas inovadoras reconhecem que a orquestração de rede pode ajudá-las a se adaptar a essas mudanças e capturar novas oportunidades de crescimento enquanto tornam seus modelos de negócios mais ágeis e eficientes.

Uma empresa em rápida expansão é mais propensa a ter múltiplos domínios e conexões entre domínios em várias zonas de rede e segurança. Isso leva a uma necessidade crescente de técnicas de virtualização para controlar o acesso à rede, visibilidade e esforços de modernização.

A orquestração de rede surgiu como o próximo passo na evolução do gerenciamento de redes complexas e heterogêneas. A orquestração está ganhando força entre as empresas que precisam automatizar operações de rede para atender a requisitos de negócios avançados.

Ela se mostrou crítica na solução dos desafios que as equipes de operações de rede e TI enfrentam diariamente em um ambiente de negócios dinâmico, automatizando muitas tarefas e processos de gerenciamento de rede.

A orquestração de rede é o próximo passo na automação de rede. Enquanto a automação envolve uma única operação executada sem envolvimento humano, a orquestração de serviços trata de automatizar processos inteiros ou uma série de tarefas inter-relacionadas.

Por exemplo, a equipe de TI precisa construir uma VLAN para um aplicativo específico. No método tradicional, a equipe de TI deve fazer login em cada roteador e configurá-lo através de CLI ou GUI. Por outro lado, a orquestração de rede detecta automaticamente a topologia da rede e seus requisitos para construir uma VLAN. Ela envia chamadas de API para o dispositivo de cada fornecedor e realiza uma transação automática em todos os dispositivos.

Por que as empresas precisam de orquestração de rede?

A Internet das Coisas (IoT) é sinônimo da visão de um ambiente integrado, interconectado e unificado que permite a coordenação de dispositivos, máquinas e vários sistemas em todas as indústrias. A frase descreve a arquitetura de rede que conecta tudo, desde pequenos sensores até grandes máquinas industriais no mundo físico.

Essa interconectividade de sistemas físicos cria imensas oportunidades para as empresas transformarem seus serviços e operações. Como os serviços e protocolos de rede atuais parecem insuficientes para lidar com as demandas atuais, a indústria de redes está rapidamente se movendo em direção a soluções de orquestração de rede capazes de automatizar completamente processos e fornecer conectividade segura a vários serviços de negócios.

Isso permite que os provedores de serviços sejam mais responsivos às demandas dos clientes enquanto mantêm a qualidade do serviço (QoS) e são conscientes dos custos. Isso ajuda os provedores de serviços a entregar serviços seguros e rápidos aos seus clientes enquanto tornam seus modelos de negócios mais ágeis e eficientes.

A orquestração de dispositivos de rede é vital para otimizar tanto a segurança quanto a eficiência operacional. A orquestração de rede ajuda a solucionar problemas, monitorar e resolver problemas mais rapidamente. Orquestrar funções de rede ajuda a eliminar possíveis erros humanos nas tarefas de configuração e permite mais automação para melhorar ainda mais o desempenho da rede.

Orquestradores de rede podem desligar silos de diferentes sistemas e redes, que operam como ilhas independentes dentro de uma organização. O software de orquestração de rede atua como uma cola que os mantém juntos, resultando em uma experiência perfeitamente integrada para todos os usuários.

Quem precisa de orquestração de rede?

A orquestração de rede é frequentemente benéfica para empresas com 20 ou mais dispositivos de rede ou 250 ou mais consumidores.

Empresas que estão ganhando dispositivos IoT ou hospedando uma ampla coleção de usuários com diferentes demandas devem considerar como a orquestração de rede pode ajudá-las a alcançar seus objetivos e reduzir o tempo para implantar novos serviços.

A orquestração também pode ser uma salvação para organizações que implantam aplicativos em seus data centers ou precisam de padrões rigorosos de segurança de dados.

Como funciona a orquestração de rede?

Uma rede pode ser complicada, especialmente ao lidar com um ambiente multi-fornecedor, que pode variar por verticais de mercado e tipos de hardware. A orquestração de rede ajuda a padronizar processos usados para implantar serviços em uma organização. Ela permite que as empresas implementem eficientemente muitos tipos de serviços, incluindo a expansão de sua rede em novos mercados.

A orquestração de rede é uma maneira de reunir o gerenciamento de rede em um sistema integrado.

Quando pensamos em orquestração de rede, imaginamos orquestras musicais. É como um maestro em uma orquestra, agitando uma grande batuta e mantendo tudo em ordem. Assim como uma orquestra tem diferentes músicos, as orquestrações também implantam uma variedade de tecnologias – múltiplos sistemas de controle distribuídos e switches programáveis, por exemplo. Orquestrar os componentes é frequentemente possibilitado por controladores de rede.

Uma solução de orquestração de rede usa controladores de rede e dispositivos de rede programáveis (como SD-WAN) para executar sistematicamente o que é necessário, em vez de ter indivíduos ou software tentando fazer isso.

Digamos que há muito tráfego de vídeo na rede. A solução deve alocar mais largura de banda para essa parte da rede (neste caso, para acomodar todo esse tráfego de vídeo) sem que a equipe de TI reconfigure manualmente as coisas e execute codificação específica de aplicativos junto com lógica de negócios.

A orquestração de rede pode ser centralizada ou distribuída, mas em seu cerne, é uma maneira para os operadores de rede otimizarem suas redes e maximizarem seu desempenho. A orquestração de rede centralizada funciona tendo um controlador central responsável por garantir que toda a infraestrutura funcione como esperado.

A orquestração de rede distribuída, por outro lado, dá controle de diferentes partes de uma rede a controladores individuais que se comunicam entre si através de um protocolo de rede (como CANopen ou UCP).

Ferramentas de orquestração de rede

Hoje, a orquestração de rede se tornou uma ferramenta crucial para redes empresariais. Ferramentas de orquestração de rede ajudam a gerenciar e otimizar recursos dentro da infraestrutura de rede (incluindo redes virtuais, dispositivos de rede e a infraestrutura de nuvem).

Elas gerenciam o ciclo de vida completo dos dispositivos de rede, implantando-os em um ambiente virtualizado e depois otimizando suas configurações de acordo com políticas pré-definidas. Tudo isso é realizado via automação, com fornecedores disponibilizando suas ferramentas de orquestração de rede via APIs e usando código para enviar mudanças de software e configuração para elementos de encaminhamento.

O sucesso dessas ferramentas depende em grande parte de quão bem elas estão integradas com outros processos e aplicativos usados pela organização. Muitas empresas reconheceram a importância dessas ferramentas e começaram a implantar ferramentas de orquestração de rede para melhorar suas capacidades de gerenciamento e otimização de rede para uma melhor experiência do usuário.

O que procurar ao comparar ferramentas de orquestração de rede?

As equipes de NetOps podem usar ferramentas de orquestração de rede para provedores de serviços de nuvem pública, privada e híbrida. Elas também podem ser usadas para cargas de trabalho físicas ou virtuais e funcionar em várias redes, incluindo aplicações críticas para a missão em metal nu ou virtualizadas, contêineres, grandes data centers, e assim por diante.

Aqui estão as principais características e recursos a considerar ao procurar uma boa solução de software de orquestração de rede:

• Inventário de dispositivos: O software deve ser capaz de recuperar dados de inventário de dispositivos diretamente ou via uma API. Informações como fornecedor, sistema operacional, número de série, e assim por diante, geralmente estão incluídas no inventário.
• Independente de dispositivo, fornecedor e ambiente: Como as redes corporativas são construídas em ambientes multi-fornecedor, as ferramentas devem ser independentes de dispositivo, fornecedor e ambiente.
• Consciente de contexto, configuração e estado: O aplicativo deve verificar esses parâmetros de rede antes de realizar qualquer operação de orquestração em uma rede. Essas verificações garantem que as mudanças na rede forneçam o resultado esperado sem introduzir inconsistências.
• Registro, backup e restauração: A solução de software deve fornecer registros de todas as atividades de rede para determinar o que aconteceu para fins de auditoria ou solução de problemas. Também deve suportar backups de configuração agendados e capacidades de rollback em caso de falha.
• Painel único de controle: A ferramenta de orquestração deve fornecer aos administradores um painel centralizado para direcionar e gerenciar operações em toda a infraestrutura de rede. Para isso, a ferramenta deve ser capaz de se integrar com outras ferramentas e plataformas de gerenciamento usando APIs REST.

Automação de rede vs. orquestração de rede

Para aumentar a eficácia da rede em alcançar objetivos de negócios, automação e orquestração são críticas.

Os termos automação de rede e orquestração de rede são frequentemente usados de forma intercambiável, mas são muito diferentes em natureza. Engenheiros de rede precisam entender completamente os conceitos de automação e orquestração para planejar e expandir suas redes.

Orquestração de rede

Orquestração de rede é a automação de tarefas complexas de rede usando software que facilita ordens automatizadas acionadas por eventos e ordens de tarefa única ou em massa manuais. Requer um conjunto de ferramentas para trabalhar em conjunto para fornecer funcionalidade de automação completa com capacidades de intervenção humana.

É semelhante ao desenvolvimento de software porque cobre todo o ciclo de vida da rede, independentemente de ser local, remota ou na nuvem. Plataformas de orquestração de rede automatizam como as organizações constroem, configuram, monitoram e atualizam sua rede.

YANG, TOSCA, YAML e modelos de orquestração Heat são as linguagens de modelagem ou templating mais frequentemente usadas. Essa visão humanamente consumível permite o controle centralizado de atividades, garantindo eficiência e qualidade da rede. A orquestração é mais consciente da rede, iniciando fluxos de trabalho dependendo dos status e configurações dos dispositivos.

Por exemplo, provisionar novos serviços de rede na infraestrutura existente é um processo que pode ser facilmente gerenciado usando orquestração.

Automação de rede

Automação de rede como um processo pode descrever um vasto número de tecnologias e ferramentas de diferentes fornecedores sendo usadas para automatizar um conjunto específico ou restrito de tarefas sem intervenção humana. Nesse contexto, é uma parte da orquestração de rede.

A automação usa linguagens de script ou ferramentas de automação de rede para automatizar tarefas repetitivas. Essa descrição sugere envolvimento humano mínimo até que ocorra uma falha, resultando em uma queda que exige a intervenção de um engenheiro de rede.

Por exemplo, enviar novas mudanças de configuração para dispositivos de rede é uma tarefa frequente que engenheiros de rede podem automatizar para reduzir erros devido à intervenção humana.

Tipos de orquestração de rede

As redes estão se tornando cada vez mais complexas.

Os provedores de serviços estão tentando oferecer várias aplicações e serviços, e as empresas estão implantando muitas máquinas virtuais (VMs) com aplicações diversas. A complexidade resultante aumenta o custo total de gerenciamento e operação dessas redes.

A orquestração de rede trata de simplificar as operações de rede (NetOps) automatizando a rede. Existem três grandes categorias de orquestração: automação baseada em políticas, redes definidas por software e redes baseadas em intenção.

Automação baseada em políticas

Automação baseada em políticas (PBA) é a forma mais básica de um sistema de orquestração de rede que pode ser aplicado a múltiplos casos de uso para otimização de rede. Ela se baseia em um conjunto de políticas para tomar decisões sobre o tráfego de rede. Em muitos casos, conterá um ou mais elementos de rede que incluem dispositivos como roteadores, switches, firewalls, pontos de acesso sem fio e balanceadores de carga. Um mecanismo de políticas ajuda a aplicar essas políticas.

As políticas definem como os elementos de rede devem trabalhar juntos para alcançar o estado desejado para a rede. As políticas podem ser definidas no nível do data center ou com um escopo definido, como com base no tipo de carga de trabalho que estão lidando ou mesmo onde as cargas de trabalho estão localizadas.

Grandes empresas podem efetivamente agrupar dispositivos e serviços em categorias lógicas que refletem aspectos importantes de seus negócios criando regras. Isso contextualiza a alocação de recursos no nível de negócios enquanto permite que as equipes de TI compreendam a arquitetura subjacente que suporta essas operações.

Essa técnica é superior a métodos de automação mais primitivos, como gerenciamento de mudanças e configuração de rede (NCCM). Ainda assim, as políticas são frequentemente especificadas em um estilo de modelo, o que pode representar dificuldades adicionais. A automação baseada em políticas é comumente feita com painéis de controle GUI, já que é amplamente considerada uma das maneiras mais simples de implantar mudanças em dispositivos.

Redes definidas por software

Redes definidas por software (SDN) é uma tecnologia relativamente nova que controla e roteia o tráfego de rede sob controle de software. Ela surgiu como uma resposta às redes massivas, complexas e estáticas usadas em empresas. As empresas estão cada vez mais migrando para plataformas SDN e virtualização de funções de rede (NFV), o que lhes permite alcançar níveis mais altos de agilidade e implantação rápida.

Ela dá aos administradores de rede controle semelhante ao de servidores sobre suas aplicações em uma rede física. Isso difere do networking tradicional centrado em hardware porque agora você pode mover cargas de trabalho através de hardware de servidor físico.

SDN fornece um tipo mais avançado de orquestração de rede. Ao contrário da PBA, é diretamente programável e separa as camadas de aplicação e controle, permitindo mais flexibilidade de rede e mudanças em tempo real.

Provisionamento, monitoramento e gerenciamento de configuração são apenas alguns dos serviços de gerenciamento que as empresas podem gerenciar programaticamente com controladores SDN. Isso o torna mais avançado que a PBA, mas não tão avançado quanto os sistemas de redes baseadas em intenção. A maioria das redes definidas por software pode ser neutra em relação ao fornecedor, simplificando o design e permitindo um ecossistema mais dinâmico, graças à flexibilidade da virtualização e do software.

Sistemas de redes baseadas em intenção

No mundo da orquestração de rede, sistemas de redes baseadas em intenção (IBNS) usam inteligência artificial (IA) para otimizar a rede para uma intenção específica humana. Em vez de codificar, os administradores de rede definem a intenção como um resultado ou objetivo de negócios que considera as pessoas, dispositivos, dados e aplicativos e mapeia quais cargas de trabalho podem ser movidas para redes definidas por software e quais são melhor atendidas em redes tradicionais.

Por exemplo, uma intenção pode ser garantir que todos os dispositivos IoT na rede sejam alcançáveis e funcionem corretamente. Abordagens baseadas em intenção permitem que os administradores de rede definam esses objetivos sem projetar ou codificar quando novos dispositivos são adicionados à rede, tornando assim mais fácil operar e manter redes.

IBNS é o tipo mais sofisticado de orquestração de rede, pois faz grande parte do trabalho técnico por conta própria e permite que as equipes de rede ajustem os algoritmos de aprendizado de máquina (ML) para melhorar seu desempenho. A maior parte do esforço manual é feito durante o treinamento do algoritmo de ML e a tradução da intenção.

O IBNS recebe instruções, que o algoritmo interpreta como os objetivos gerais da rede. Isso pode ser níveis específicos de acordo de nível de serviço (SLA) para grupos de dispositivos e aplicativos ou padrões de QoS especificados que a empresa deseja seguir o tempo todo.

Após a aprovação, a IA implementa as modificações que acredita que melhor se adequam ao propósito das instruções e estabelece um ciclo de feedback para monitorar a rede ao longo do tempo. Os dados estarão disponíveis tanto para o algoritmo de ML quanto para os administradores ao longo do tempo, permitindo que eles avaliem quão eficaz a rede baseada em intenção é na execução de qualquer conjunto de instruções.

Embora este seja provavelmente o método mais eficiente de implantar orquestração em escala, ele depende inteiramente do ritmo com que os algoritmos de aprendizado de máquina alcançam novos marcos, o que pode exigir mais tempo dependendo da intenção.

Desafios da orquestração de rede

A orquestração de rede é um processo que visa permitir que os gerentes de rede de negócios trabalhem com topologias que mudam dinamicamente. Em essência, ela ajuda a gerenciar novos dispositivos e conexões configurando-os automaticamente ou instalando o software necessário.

Comparado aos procedimentos manuais tradicionais, a principal vantagem dessa prática é a automação de grande parte do trabalho e o gerenciamento rápido da rede. Por outro lado, como tudo em TI, a orquestração de rede tem seus desafios.

Rede híbrida

Como regra geral, as soluções de orquestração de rede funcionam bem com equipamentos ou software oferecidos pelo mesmo fornecedor. No entanto, se você sair do ambiente do fornecedor preferido, suas capacidades multi-fornecedor são severamente limitadas.

Como resultado, não é incomum que os fornecedores conectem oportunidades de vendas de hardware a vendas de software. Isso é um obstáculo para redes híbridas e multi-fornecedor. A migração do cliente para uma rede de fornecedor único é o objetivo desse método, o que não é prático para a maioria das empresas.

Questões de segurança

Devido ao controle de gerenciamento limitado, as interfaces públicas que permitem a programabilidade da rede expõem as redes de software a novas formas de ataques cibernéticos. Isso exige o desenvolvimento de uma arquitetura de segurança multinível unificada que inclua políticas e procedimentos para integridade de software, detecção e mitigação de ameaças dinâmicas e autenticação de usuários.

Questões de integração

Em uma mudança de redes autônomas para redes integradas, a integração de orquestradores de rede apresenta alguns desafios técnicos para implementar. Organizações que têm uma estrutura existente em vigor podem não ser capazes de usar a maturidade da orquestração de rede com redes de negócios, já que os dois são conceitos fundamentalmente diferentes.

Almejar um ambiente distribuído heterogêneo se torna uma tarefa complicada quando se trata de orquestração de rede.

Benefícios da orquestração de rede

A orquestração de rede é um método que ajuda as organizações na indústria de redes a gerenciar suas redes e produtos. Existem vários benefícios da orquestração de rede, ajudando as empresas a alcançar suas operações e outros objetivos.

Maior visibilidade do fluxo de trabalho

Uma melhor compreensão dos componentes físicos e cargas de trabalho que transitam por uma rede é obtida através da orquestração dos diferentes tecidos de rede. Utilizar APIs RESTful também ajuda a reunir dados essenciais de sistemas de gerenciamento de terceiros que fornecem uma visão completa do ecossistema de recursos de armazenamento ou rede para a equipe de NetOps.

Isso fornece às equipes de rede uma imagem mais precisa e abrangente de como e onde as demandas virtuais afetam a infraestrutura de rede.

Melhor gerenciamento e controle de tarefas

A orquestração de rede desempenha um papel crucial em áreas como segurança, onde procedimentos podem ser automatizados e monitorados, e DevOps, onde inúmeras atividades podem ser automatizadas e simplificadas para um desenvolvimento mais rápido. Como a ferramenta estaria gerenciando todas as diferentes tarefas e fluxos de trabalho, isso tornaria o gerenciamento de rede muito mais fácil para os profissionais de rede.

Redução do tempo de lançamento no mercado

Capacidades de provisionamento são possibilitadas por dados de inventário em tempo real e alocações de recursos ideais. Como resultado, a complexidade do controle de serviço da infraestrutura é substancialmente reduzida. Com a orquestração de rede, os serviços podem ser entregues rapidamente, mesmo em sistemas multi-camada e multi-fornecedor. Consequentemente, as empresas podem reduzir significativamente a latência e fornecer serviços de alta qualidade em um período de tempo mais curto.

Nesse cenário, um tempo de lançamento no mercado mais curto ajuda as empresas a fornecer mais valor aos seus consumidores, incluindo tanto corporações quanto indivíduos.

Otimize o desempenho da sua rede

Para clientes com necessidades em mudança, a capacidade de atualizar e modificar configurações de serviço em tempo real é importante.

A orquestração de rede permite que as redes se expandam conforme necessário, forneçam serviços de rede em diferentes plataformas e implantem recursos conforme necessário, tudo o que torna a rede mais flexível e responsiva.

Contêineres permitem que as empresas executem e implantem aplicativos distribuídos sem a necessidade de uma VM dedicada. Use software de orquestração de contêineres para automatizar o processo de execução de instâncias, provisionamento de hosts e vinculação de contêineres.