نبذة عن ملفات تعريف الارتباط بهذا الموقع يتطلب موقعنا بعض ملفات تعريف الارتباط للعمل بشكلٍ صحيح (مطلوب). كما أنه قد تُستخدم غيرها من ملفات تعريف الارتباط بموافقتك، وذلك لتحليل استخدام الموقع وتحسين تجربة المستخدم وللإعلانات. للمزيد من المعلومات، يرجى مراجعةالخاصة بك. من خلال زيارة موقعنا على الويب، فإنك توافق علي معالجتنا للمعلومات كما هو موضح في بيان الخصوصية ل IBM. لتوفير تصفح سلس، ستتم مشاركة تفضيلات ملفات تعريف الارتباط خاصتك عبر نطاقات شبكة IBM المدرجة أدناه.
الصفحة الرئيسية
فكر
الموضوعات
Network Functions Virtualization
ما المقصود بمفهوم network functions virtualization (NFV)؟
تاريخ النشر: 11 يوليو 2024
المساهمون: Camilo Quiroz-Vazquez, Michael Goodwin
ما المقصود بمفهوم network functions virtualization (NFV)؟
Network Functions Virtualization (NFV) أو (المحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة) هي عملية هندسة الشبكة التي تقوم بنقل وظائف الشبكة مثل موازنة الأحمال والتشفير من الأجهزة المادية إلى الأجهزة الافتراضية (VMs). يساعد NFV المؤسسات على خفض التكاليف وتحسين نشر الخدمة.
يتطلب النهج التقليدي لأجهزة الشبكة التقليدية تشغيل كل وظيفة من وظائف الشبكة مثل موازِنات الأحمال وجدران الحماية والبوابات والموجّهات على أجهزة مخصصة، وهو ما قد يكون مكلفاً وصعباً فيما يتعلق بتوسيع النطاق.
يمكن أن يستغرق إجراء ترقيات للأجهزة المخصصة شهوراً أو يتطلب شراء أجهزة جديدة متوافقة مع التقنية الجديدة. يتيح فصل وظائف الشبكة هذه عن الأجهزة لمقدمي الخدمات زيادة سرعة نشر الخدمات الجديدة بشكل كبير مع تقليل الحاجة إلى الأجهزة المادية.
تستخدم بنية NFV ميزة المحاكاة الافتراضية والأجهزة الافتراضية لإنشاء شبكة رشيقة قابلة للتوسع والتخصيص والإدارة من خلال لوحة تحكم واحدة. تتيح لوحة التحكم المركزية لمشغلي الشبكات إمكانية أتمتة توفير موارد الشبكة وتنسيقها والاستجابة بسرعة لأنماط حركة البيانات المتغيرة ومتطلبات الشبكة.
تخدم NFV العدد المتزايد من المؤسسات التي تسعى إلى الاحتفاظ بالسيطرة على البنية التحتية لشبكتها أثناء الانتقال من الأجهزة المادية إلى الأجهزة الافتراضية والحوسبة السحابية. لهذا السبب، أدرجت Forbes تقنية NFV ضمن أفضل خمس خدمات اتصالات متطورة في مجال الاتصالات إلى جانب الذكاء الاصطناعي (AI) و التعلم الآلي (ML) وحوسبة الحافة وواجهات برمجة التطبيقات ورؤية الكمبيوتر.1
تعلم كيف يمكن للأتمتة الذكية أن تمنح عمليات أعمالك ميزة تنافسية.
توفر بنية NFV أساسًا وعملية وإستراتيجية لمحاكاة افتراضية لوظائف الشبكة. وقد صدر عن المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات السلكية واللاسلكية (ETSI) - مجموعة مواصفات الصناعات الخاصة بالمحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة (يشار إليها غالبًا باسم ETSI ISG NFV)، مستندات فنية توضح إطار العمل الأولي مفتوح المصدر لتقنية NFV. وقد شاركت مؤسسات أخرى في تطوير NFV، لكن البنية الأساسية لا تزال كما هي.
تتكون بنية NFV من ثلاث طبقات:
وظائف الشبكة الافتراضية (VNFs)
وظائف الشبكة الافتراضية (VNFs) هي الخدمات التي كانت تعمل سابقاً على الأجهزة المادية. يعد التوجيه، وجدران الحماية وتكوين بروتوكول الإنترنت (IP) وأنظمة اكتشاف الاختراق، SD-WAN وبرامج مشاركة الملفات من الأنواع الشائعة لوظائف الشبكة الافتراضية.
عند تحويلها إلى الشكل الافتراضي، يمكن ربط هذه الخدمات معًا في عملية تسمى "تسلسل الخدمات". يساعد تسلسل الخدمات مشغلي الشبكات على أتمتة توفير الموارد لكل خدمة على الشبكة. إن وجود رؤية مركزية لجميع الوظائف يمنح المشغلين تحكماً معززاً في الشبكة ويمكّنهم من توجيه حركة البيانات وأحمال التشغيل إلى الخوادم المتاحة، مما يقلل من مخاطر انقطاع الخدمة.
البنية التحتية لـ Network functions virtualization (NFVI)
تتكون بنية NFV التحتية من الخوادم والتخزين والمفاتيح وموارد الحوسبة اللازمة لإنشاء بيئات NFV. لتجريد وظائف الشبكة من الأجهزة المادية، ينشئ مشغلو الشبكات طبقة محاكاة افتراضية محايدة، باستخدام برنامج يسمى مراقب الأجهزة الافتراضية (Hypervisor). يقوم hypervisor أو مراقب الأجهزة الافتراضية (VMM)، بإنشاء طبقة برمجية قادرة على تقسيم عدة أجهزة افتراضية من جهاز فعلي واحد. يمكن تشغيل هذه الأجهزة الافتراضية جنباً إلى جنب مع بعضها البعض على نظام التشغيل الخاص بها. توفر NFVI إمكانية الاتصال لإنشاء شبكة موحدة من عدة أجهزة مادية وأجهزة افتراضية.
الإدارة والأتمتة وتنسيق الشبكة (MANO)
إن NFV MANO هو إطار العمل الأساسي لإدارة نشر وظائف الشبكة الافتراضية وتوفيرها ومراقبتها وأدائها. كما ينشئ NFV MANO أيضًا واجهة لـ NFVI للتواصل والتفاعل مع أنظمة دعم التشغيل (OSS) وأنظمة دعم الأعمال (BSS) الحالية.
تنقسم "الإدارة والأتمتة وتنسيق الشبكة (MANO)" إلى ثلاثة أقسام فرعية:
يستخدم تقنيات المحاكاة الافتراضية لنشر وظائف الشبكة الجديدة وتوفير الموارد لوظائف الشبكة الافتراضية الحالية. يعمل تنسيق NFV أيضًا على مصادقة طلبات موارد البنية التحتية للمحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة (NFVI).
يعمل على تحسين دورة حياة البرامج والموارد الافتراضية والشبكة المادية. يمكن لمثيل VIM إدارة العديد من موارد NFVI أو التخصص في جانب معين حسب الحاجة. يحتفظ VIM بسجل للموارد الافتراضية والمادية مما يسمح لمشغلي الشبكة بالحفاظ على عمليات تشغيل ونشر الخدمات الجديدة.
يعمل على التوحيد القياسي لوظائف الشبكة الافتراضية وزيادة قابلية التشغيل البيني لميزات الشبكة المعرفة بالبرمجيات (SDN). تتضمن إدارة وظائف الشبكة الافتراضية إنشاء المثيلات وتوسيع نطاق وظائف الشبكة الافتراضية وترقيتها وإنهائها.
للاستفادة من ميزة Network Functions Virtualization (NFV)، يجب أن تدرك فرق تكنولوجيا المعلومات بعض التحديات التي تواجهها وأن تتعامل معها، لا سيما المخاوف المتعلقة بالرؤية والأمان التي يمكن أن تصاحب تقنية NFV.
غالبًا ما تتطلب بيئات المحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة (NFV) أدوات مراقبة أكثر تعقيدًا لمراقبة مختلف الأجهزة الافتراضية والوظائف وحركة البيانات التي تتحرك عبر الشبكة. كما أن الوظائف الافتراضية أكثر عرضة للهجمات الإلكترونية و البرامج الضارة مقارنة بالأجهزة المادية المخزّنة في مركز البيانات وتحتاج إلى الحماية بطرق مختلفة. يجب على الشركات التي تسعى إلى نشر المحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة (NFV) أن تقرن هذا الانتقال بممارسات مراقبة وأمن قوية خاصة بتقنية NFV لحماية بياناتها وبنيتها التحتية.
تساعد تقنية NFV في تقليل التكاليف بعدة طرق. أولاً، تقلل من كمية الأجهزة التي تحتاج المؤسسة إلى شرائها ومساحة التخزين اللازمة لتركيبها. على سبيل المثال، تسمح تقنية NFV بتشغيل عدة أجهزة افتراضية على خادم واحد، مما يقلل من المساحة المادية والخبرة اللازمة لصيانة المعدات وتحديثها.
تساعد تقنية NFV على إطالة دورة حياة أجهزة الشبكة، مما يمنح المؤسسات عائدًا أفضل من الاستثمار في البنية التحتية. تساعد NFV أيضًا في تقليل استهلاك مركز البيانات للطاقة، مما يقلل من التكاليف الإجمالية لتكنولوجيا المعلومات.
تساعد حلول المحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة (NFV) المؤسسات على دفع عجلة نمو الأعمال والتخطيط للمستقبل بسبب قابلية التوسع التي توفرها المحاكاة الافتراضية. يتطلب التوسع باستخدام الأجهزة المادية نقل وإعداد الأجهزة والفنيين في الموقع للقيام بذلك، في حين أن المحاكاة الافتراضية تتيح توفير البنية التحتية بسرعة وعن بُعد. يمكن أن تعمل تقنية NFV أيضًا على تبسيط تنفيذ ترقيات الشبكة.
تساعد المحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة (NFV) المؤسسات على تسريع إصدار الخدمات والتطبيقات الجديدة والتحديثات من خلال شبكة افتراضية.
تتيح الشبكات الافتراضية لمشغلي الشبكات إمكانية أتمتة نشر الميزات والتطبيقات من خلال عملية تسمى النشر المستمر. بمجرد أن تجتاز تغييرات الرمز البرمجي سلسلة من الاختبارات المحددة مسبقاً، تصبح التحديثات متاحة للمستخدمين.
الشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDN) مقابل المحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة (NFV)
تشترك الشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDN) مع المحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة (NFV) في بعض العناصر ولكنها تخدم وظائف وحالات استخدام مختلفة. كلتا الوظيفتين عبارة عن نهجين معرّفين بالبرمجيات يعتمدان على إنشاء طبقة افتراضية فوق الشبكة المادية تُستخدم لجعل الشبكات أكثر مرونة.
ومع ذلك، فإن شبكات SDN تركز على مراكز البيانات، في حين أن المحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة (NFV) موجهة نحو شبكات المنطقة الواسعة (WAN) ومزودي خدمات الشبكات والمشغلين. في حين أن المحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة (NFV) تقوم بإجراء محاكاة افتراضية لوظائف الشبكة وتُستخدم لتقليل الحاجة إلى الأجهزة المادية (مما يترتب عليه زيادة المرونة وخفض التكاليف)، تساعد الشبكات المعرّفة بالبرمجيات المؤسسات على إتاحة الإدارة المركزية للشبكة وتحسين توجيه حركة مرور الشبكة.
تحقق شبكة SDN ذلك عن طريق فصل مستوى التحكم—الذي ينظم ويضع ضوابط لكيفية توجيه حزم البيانات عبر الشبكة—عن مستوى البيانات الأساسي، وهو المحرك الذي يقوم بتفعيل حزم البيانات.
وتتيح هذه المركزية إمكانية إدارة أكثر دقة لموارد الشبكة استناداً إلى السياسات الخاصة بالمؤسسة واستخدام أكثر كفاءة للتوفير المؤتمت. يمكن لمشغلي الشبكات نشر أدوات الأتمتة وموازنة الأحمال وتوفير الموارد بشكل ديناميكي بناءً على ظروف الوقت الفعلي، مما يقلل من زمن الانتقال ويعزز تقديم الخدمة بشكل عام.
يمكن نشر وظائف الشبكة الافتراضية عبر النظام البنائي لشبكة SDN بالكامل. عند استخدامهما معًا، تساعد شبكات SDN وNFV في إنشاء شبكات مرنة ورشيقة وقادرة على إدارة البيئات الافتراضية المعقدة.
حلول ذات صلة
إن IBM Cloud Pak for Network Automation عبارة عن منصة سحابية ذكية تعمل على تمكين أتمتة وتنظيم عمليات الشبكة حتى يتمكن مقدمو خدمات الاتصالات ومقدمو الخدمات المُدارة من تحويل شبكاتهم والتطور إلى عمليات لا تتطلب أي تدخّل بشري، وتقليل النفقات التشغيلية، وتقديم الخدمات بشكل أسرع.
قم بتحسين عمليات تقنية المعلومات من خلال رؤى ذكية من حل شامل وقابل للتوسع لمراقبة أداء الشبكة وإدارتها.
يمكنك تبسيط إدارة المحاكاة الافتراضية وعمليات النشر على السحابة وبناء قدرات السحابة الخاصة على خوادم Power. ويمكن التكامل مع البيئات السحابية من خلال أدوات تنسيق السحابة ذات المستوى الأعلى.
يمكنك بناء شبكة معرَّفة بالبرمجيات (SDN) عالية الأداء تحتوي على موارد حوسبة وتخزين وشبكة قابلة للتخصيص.
الموارد
تعرّف على الأسباب التي تجعل تكامل البيانات أحد الجوانب المهمة في تقديم خدمات عالية الأداء.
اكتشف كيف يقوم مزودو خدمات الاتصالات بتحسين البنية التحتية للشبكة من أجل تحسين الأداء.
تعمل الشركات الرائدة في مجال توفير خدمات الاتصالات (CSP) على التحول للاستفادة من الفرص الجديدة في السوق، مع مواءمة الواقع الاقتصادي وتوقعات العملاء في العصر الرقمي.
اكتشف ميزات رشاقة الأداء والتحكم في الشبكة والمرونة والأمن المقترنة باتباع نهج خاضع لتحكم البرمجيات لإدارة الشبكات.
افهم قابلية التوسع والكفاءة التي تتمتع بها المحاكاة الافتراضية للأجهزة المادية في بيئات السحابة.
تعرّف على المنهجيات والمهارات والتقنيات التي تحتاجها فرق تكنولوجيا المعلومات لإدارة عمليات الشبكة.
الحواشي
1 "التقنيات الخمسة التي تسرّع تطور قطاع الاتصالات" (محتوى الرابط موجود خارج ibm.com)، David Flower, Forbes Technology Council, 31 October 2023.