Netzwerksichtbarkeit in der Virtualisierung ausbalancieren: Schlüsselstrategien

Da sich die digitale Transformation beschleunigt, hat die Virtualisierungstechnologie jeden Aspekt der Netzwerkarchitektur durchdrungen: vom Kern bis zum Edge, von der Infrastruktur bis zu den Anwendungsdiensten.Mit dem Mainstream der Netzwerkfunktionsvirtualisierung (NFV) und der zunehmenden Verbreitung der Containerisierung, stellt sich eine kritische Frage: Wie können Organisationen eine umfassende Sichtbarkeit des Netzwerkverkehrs in dieser stark virtualisierten Umgebung aufrechterhalten?Welche Verkehrsströme sollten virtuell oder physisch erfasst werden?? Die Antworten beeinflussen nicht nur die Leistungsüberwachung, sondern auch die Cybersicherheitsstellung.

Während Virtualisierung unbestreitbare Flexibilitäts- und Effizienzsteigerungen bringt, führt sie eine beispiellose Komplexität ein.Überwachung und Sicherung des Datenverkehrs in virtuellen Umgebungen wird aufgrund der zunehmenden Offenheit und dynamischen Konfigurationen kritischer und anspruchsvollerEine klare und umfassende Verkehrssichtlichkeit ist für jede Strategie der digitalen Transformation, insbesondere für kritische Szenarien wie 5G-Mobilfunk-Kernnetze, unerlässlich.

Die zentrale Frage wird dann: Sollten Netzwerkverkehrsüberwachung (TAP) und Paketvermittlung - die Kernkomponenten, die Sichtbarkeit ermöglichen - ebenfalls virtualisiert werden?

Viele Netzwerk- und Sicherheitsbetreiber gehen davon aus, dass virtualisierte Netzwerkfunktionen virtualisierte Überwachungstools erfordern.Sowohl physische als auch virtuelle Netzwerkfunktionen können entweder mit dedizierter Hardware oder virtualisierten Tools überwacht werdenDie Entscheidung zur Virtualisierung der Traffic-Capture und Paket-Forwarding erfordert eine noch sorgfältigere Überlegung als die Virtualisierung der Netzwerkfunktionen selbst.

Die Virtualisierung von Traffic Capture und Paketvermittlung in NFV-Umgebungen ist oft sinnvoll, erfordert aber durchdachte Kompromisse.Die Ausführung dieser Funktionen innerhalb virtueller Hosts kann sowohl den Host selbst als auch andere virtuelle Netzwerkfunktionen (VNFs) erheblich beeinflussenEinige Lösungen wie NIC-Spiegelung können den Bandbreitendruck von vSwitch reduzieren, hängen jedoch von einer spezifischen Hardware- und Virtualisierungsumgebung ab.

Unternehmen sollten einen zielgerichteten, pragmatischen Ansatz zur virtualisierten Traffic-Erfassung verfolgen, indem sie Folgendes analysieren:

• Überwachungsziele:Welcher Datenverkehr muss überwacht werden? Warum? Wie viele Überwachungsanwendungen benötigen Zugriff? Diese Antworten bestimmen die erforderlichen Rechenressourcen (CPU, Speicher) und die Durchsatzkapazität (bps, pps).
• Einschränkungen für virtuelle Umgebungen:Viele VNF-Anbieter sperren Umgebungen ab und blockieren möglicherweise integrierte Spiegelungsfunktionen oder verbieten die Installation von Agenten von Drittanbietern.Hypervisor-API-Einschränkungen können auch die automatisierte Aufnahmeorchestrierung behindern.
• Ressourcenverbrauch:Die interne Traffic-Replikation erhöht die Anforderungen an die vSwitch-Kapazität. Große Paket-Tunneling kann zu Fragmentierung führen, wenn die MTU-Grenzen überschritten werden.
• Verschlüsselte Verkehrsabwicklung:Die Entschlüsselungsprozesse verbrauchen beträchtliche Ressourcen, die für die Sicherheitssichtbarkeit von entscheidender Bedeutung sind.
• Werkzeugkompatibilität:Können bestehende Überwachungs- oder Sicherheitswerkzeuge wiederverwendet werden?
• Migrationsbeschränkungen:Sind virtuelle Instanzen oder Container auf bestimmte physische Standorte beschränkt?
• Bereitstellungsarchitektur:Sollten dedizierte virtuelle Hosts Paketvermittlungs- und Überwachungstools ausführen, um VNF-Ressourcenkonflikte zu vermeiden?

Betrachten Sie ein 4G LTE CUPS-Netzwerk mit mehreren NFV-Umgebungen und geografischen Standorten, die eine Schnittstellenüberwachung erfordern.SGW-C, PGW-C) mit relativ geringem Datenverkehrsvolumen und Latenzdämpfung, erweist sich die virtuelle Erfassung an logischen Schnittstellen (S11, S5-C/S8-C) als ideal.Sxb) könnte physische TAPs verwenden, um den Bandbreitenverbrauch eines virtuellen Hosts zu vermeiden.

Zu den virtuellen Erfassungsmethoden für Steuerungsebene gehören:

• vSwitch-Spiegelung
• Spiegelung von Hypervisor-Agenten
• Ko-lozierte Spiegelmittel mit VNFs
• Unabhängige VM/Container-Spiegelmittel
• NIC-Spiegelung

Für VNFs der Benutzerebene (z. B. SGW-U, PGW-U), die mit hohem Volumen und latenzempfindlichem Datenverkehr wie Sprache/Video umgehen, funktionieren physische TAPs an Schnittstellen (S1U, SGi, VxLTE/RCS) oft besser.Für virtuelle Zwischenschnittstellen (S5-U/S8-U) ist möglicherweise weiterhin eine virtuelle Erfassung erforderlich.In extremen Fällen ermöglicht die Trennung von VNFs zwischen virtuellen Hosts die physische Platzierung von TAP.

Nach der Bestimmung der Erfassungsmethoden müssen Organisationen entscheiden, ob Paketvermittlung Virtualisierung erfordert.Eine optimale Lösung bietet ein einheitliches Management sowohl für die physische als auch für die virtuelle Traffic-Erfassung/ Weiterleitung, unabhängig von der Quelle.

Virtualisierte Netzwerkpaket-Broker (vNPBs) zeichnen sich durch die Aggregation von Datenverkehr aus mehreren VNFs/Containern aus.Ihre Filter- und Lastbilanzfunktionen reduzieren die Bandbreite der Schalter und den Druck der ÜberwachungswerkzeugeJede Traffic-Replikationsinstanz erhöht jedoch den vSwitch-Verbrauch, wenn sie nicht über Techniken wie NIC-Spiegelung optimiert wird.

Erweiterte Funktionen – Protokoll-Header-Stripping, Paket-Duplizierung, Korrelation zwischen Steuerung und Benutzerebene, NetFlow-Generierung – können ebenfalls Vermittlung erfordern.High-Traffic-Szenarien profitieren oft von dedizierten physischen oder virtuellen Paket-Brokern, die die Verarbeitung von VNFs abladen.

Bei der Auswahl von Traffic Capture- und Forwarding-Lösungen sollten Systeme priorisiert werden, die physisches und virtuelles Traffic-Management vereinheitlichen.Sichtbarkeitskomponente Virtualisierung erfordert gemessene Strategien. Ein pragmatischer Ansatz hilft Organisationen festzustellen, welcher Datenverkehr virtuell oder physisch erfasst werden soll, während die Planung der virtuellen Hostkapazität optimiert wird.