¿Qué es una función de red virtual?

Una función de red virtual (VNF) es una función de red —un cortafuegos, un enrutador, un optimizador de WAN o un servicio similar— implementada como software que se ejecuta en una máquina virtual, en lugar de en hardware diseñado específicamente para ello. Las VNF se seleccionan de un catálogo de proveedores, se implementan en dispositivos como las plataformas uCPE y se encadenan entre sí para procesar el tráfico en el orden establecido.

Puntos clave

• Las VNF sustituyen a los dispositivos de hardware específicos por software ejecutado en una máquina virtual.
• Proveedores como Fortinet, Palo Alto y Riverbed suministran imágenes de VNF.
• Las cadenas de servicios conectan las VNF entre sí siguiendo un orden de procesamiento definido.
• Los dispositivos compatibles con uCPE alojan VNF de terceros junto con los servicios VOS nativos.
• Las VNF alojadas en la nube también pueden ejecutar el propio VOS de Versacomo un dispositivo virtual.

En esta página: Por qué es importante · Cómo funciona · Tipos · Funciones de red virtual y Versa · Preguntas frecuentes

¿Por qué son importantes las funciones de red virtuales?

Antes de la virtualización de funciones de red (VNF), añadir un cortafuegos o un optimizador de WAN a una sede suponía instalar otro equipo: adquisición, suministro eléctrico, cableado y desplazamiento de personal técnico en caso de avería. Las VNF sustituyen ese modelo por software ejecutado en recursos informáticos de uso general: un único dispositivo uCPE o una máquina virtual en la nube puede alojar varias VNF que, de otro modo, necesitarían cada una su propio hardware dedicado.

Este cambio es relevante por tres motivos. El aprovisionamiento pasa a realizarse de forma remota: una nueva función se implementa enviando una imagen de software, en lugar de enviar equipos a una sucursal. La elección de proveedores se amplía: una cadena de servicios puede combinar un dispositivo VOS con un cortafuegos de terceros de un catálogo, en lugar de quedar limitado al hardware de un único proveedor. El escalado también se vuelve elástico: la CPU, la memoria y el disco de una VNF se redimensionan mediante software, mientras que la capacidad de un dispositivo físico queda fijada en el momento de la compra.

¿Qué es una función de red virtual?

Una VNF toma una función de red que tradicionalmente se suministraba como un dispositivo de propósito fijo —un cortafuegos, un optimizador, un equilibrador de carga o un enrutador— y la empaqueta como una imagen de máquina virtual que se ejecuta en un entorno informático x86 estándar. La imagen (el catálogo uCPE deVersautiliza el formato qcow2) se combina con una «variante» definida: memoria, disco y número de CPU, ya sean dedicadas o compartidas con otros invitados en el host.

Un perfil de cloud-init, que se carga una sola vez y se reutiliza, configura la VNF en el momento en que se instancia, de modo que se inicia con la licencia y la configuración básica ya aplicadas. La capa de alojamiento —un hipervisor uCPE en una sucursal o una plataforma de máquinas virtuales en una nube pública— proporciona la capacidad de cálculo, el almacenamiento y la conmutación virtual sobre los que se ejecuta la VNF. Este mismo modelo se aplica tanto si la VNF es un producto de terceros encadenado tras un dispositivo VOS, como si se trata del propio VOS ejecutándose como un dispositivo virtual.

Tipos de funciones de red virtual

Los catálogos de VNF clasifican cada función según su finalidad. Las VNF de seguridad —cortafuegos y cortafuegos de última generación de proveedores como Fortinet, Palo Alto y Secui— son las que más se suelen añadir a la cadena. Las VNF de optimización de WAN, como Riverbed o Replify, comprimen y deduplican el tráfico en enlaces con capacidad limitada. Las VNF de redes y entrega de aplicaciones abarcan routers, equilibradores de carga y ADC; las implementaciones de cabeceras de « Versa » utilizan una de ellas en esta función, actuando como interfaz de los servidores de gestión situados detrás de una IP virtual. La categoría «Otros» de un catálogo abarca todo aquello que no encaja claramente en las demás categorías, como las funciones personalizadas basadas en Linux.

Las VNF también varían en función del lugar donde se ejecutan. Las VNF alojadas en sucursales se ejecutan en el hipervisor de un dispositivo uCPE, encadenadas detrás o junto al VOS en la sede. Las VNF alojadas en la nube se ejecutan como máquinas virtuales en una nube pública como Azure —incluido el propio VOS—, conectadas mediante BGP a los routers virtuales del proveedor de la nube.

Funciones de red virtual y Versa

VersaLa solución uCPE de convierte un dispositivo VOS «bare-metal» (mínimo 8 CPU, 16 GB de RAM y 128 GB de disco) en un host de hipervisor para VNF de terceros, configurado de extremo a extremo desde un Director de lVersa . Un administrador añade un proveedor y un producto al catálogo de proveedores de uCPE, carga su imagen qcow2 y un perfil cloud-init, y crea una cadena de servicios que asigna CPU dedicadas o compartidas, memoria y encadenamiento de capa 2 o capa 3. El aprovisionamiento «zero-touch» pone en línea simultáneamente el dispositivo y sus VNF invitadas, y la pestaña «Monitor» de Director realiza un seguimiento de los recursos y el tráfico de cada VNF invitada, con una ruta opcional de «bypass-on-fail» para las VNF que no responden.

El propio VOS también se puede implementar como una VNF: Versa . Las VNF se ejecutan como máquinas virtuales en nubes públicas como Azure, estableciendo conexiones de peering con los routers virtuales del proveedor de la nube y reenviando el tráfico SD-WAN tal y como lo haría un dispositivo CSG en una sucursal.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre una VNF y una NFV?

La NFV es la arquitectura general que permite ejecutar funciones de red como software en recursos informáticos estándar; una VNF es una instancia de dicha arquitectura: un cortafuegos, un enrutador o un optimizador concreto empaquetado como máquina virtual. La NFV describe el enfoque; una VNF es lo que se implementa.

¿Cuál es la diferencia entre una VNF y una función de red basada en contenedores?

Una VNF se ejecuta como una máquina virtual completa con su propio sistema operativo invitado en un hipervisor. Una función de red basada en contenedores empaqueta la misma función en un contenedor que comparte el núcleo del sistema operativo del host, lo que permite un arranque más rápido y un menor consumo de recursos, aunque ofrece un aislamiento menor entre funciones.

¿En qué hardware se ejecuta una VNF?

Cualquier sistema informático x86 con suficiente CPU, memoria y espacio en disco para alojar un hipervisor, desde un dispositivo de sucursal compatible con uCPE hasta una máquina virtual en una nube pública como Azure. La imagen de la VNF es independiente del hardware; lo único que varía entre una implementación y otra es el host y la asignación de recursos.

¿Se pueden encadenar las VNF?

Sí. El encadenamiento de servicios ordena varias VNF de modo que el tráfico pase por cada una de ellas de forma secuencial —por ejemplo, una VNF de cortafuegos seguida de un optimizador de WAN— antes de llegar a su destino. La cadena se define una sola vez como plantilla y se envía al dispositivo anfitrión.

¿Se ha implementado alguna vez el software propio de « Versa» como VNF?

Sí. VOS, el sistema operativo de Versa, puede ejecutarse como un dispositivo virtual —denominado « Versa » (VNF)— en nubes públicas como Azure, conectándose con los routers virtuales del proveedor de la nube y ofreciendo los mismos servicios de SD-WAN y seguridad que proporciona un dispositivo CSG físico en una sucursal.

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