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Qu'est-ce que la virtualisation réseau dans l'IaaS ?

Si les notions de serveur ou de stockage virtuels semblent a priori simples à appréhender, il en va tout autrement de la virtualisation réseau. 


La virtualisation réseau dans le cloud semble encore être un exercice délicat

L'un des intérêts majeurs de l'infrastructure cloud (IaaS, pour Infrastructure as a Service) consiste à pouvoir disposer automatiquement de ressources matérielles selon le besoin des applications : serveur, espace de stockage ou réseau. Ainsi, l'utilisateur ou le développeur n'ont plus à se préoccuper des aspects matériels.
Les serveurs virtuels (composés d'une capacité mémoire et de processeur(s) issus d'un ou plusieurs serveurs physiques) et le stockage virtuel (composé d'une partie ou de plusieurs équipements de stockage) sont simples à imaginer. 

En revanche, l'approche et les technologies sont plus difficiles à comprendre pour la virtualisation du réseau.
En effet, comment faire évoluer une capacité réseau dans un IaaS tout en procurant une expérience cohérente et continue à l'utilisateur ? Il convient de pouvoir protéger l'informatique et les applications du cloud d'une entreprise, en faisant en sorte que l'étanchéité persiste dans l'infrastructure d'une plateforme cloud (publique ou privée).

L'automatisation d'allocation des ressources réseau est-elle généralisée ?

Des mécanismes de provisionnement automatisé s'imposent pour fournir la capacité réseau à la demande, ainsi que le déprovisionnement, afin de libérer les ressources réseau inutilisées.
On déplore encore l'absence de solution réellement simple d'automatisation de cette partie réseau et souvent la gestion des composants réseaux reste manuelle. Plutôt que d'intervenir directement sur les équipements réseau (routeurs, commutateurs, etc.), les spécialistes tentent de rapprocher les équipements réseau physiques du logiciel. La virtualisation réseau consiste alors à faire migrer l'ensemble des fonctions des équipements dans un logiciel : commutation, routage, coupe-feu, VPN, etc.
Ainsi, chaque client cloud dispose de capacités réseau aux côtés des capacités serveur et stockage. Même si, le plus souvent, cela reste transparent pour lui.
Ce réseau est dit « overlay », ce qui signifie qu'une couche logicielle se superpose au-dessus du matériel pour le piloter. Puis, des technologies de tunnel sont utilisées pour interconnecter ces réseaux virtuels: Vlan (limité à 4096 réseaux), VXLAN ou NVGRE.

Quels intérêts majeurs présente cette approche ?

Tout d'abord, elle répond aux exigences d'élasticité du cloud computing, car le logiciel rend théoriquement la capacité réseau illimitée, et automatiquement ajustable selon le besoin ou à la demande.
Il devient possible de créer des « tunnels réseau » pour chaque client cloud, qui dispose ainsi d'un réseau isolé, étanche et extensible.
Ce modèle théorique permet d'optimiser l'utilisation des équipements réseau physiques. En élevant le taux d'utilisation, on réduit également les coûts.

Au-delà de la théorie, avec quelles limitations doivent composer les spécialistes ?

On rencontre effectivement plusieurs limites liées au réseau physique sous-jacent.
Dans un modèle de réseau virtuel, le lien avec les équipements physiques reste généralement incomplet. Une situation qui entraine un risque de sur-provisionnement de capacité, donc à l'inverse de l'objectif recherché.
Une couche de coordination et d'orchestration entre réseaux virtuels et équipements physiques s'avère indispensable.

Voit-on déjà apparaître des solutions pour pallier ces inconvénients ?

Ces solutions se démocratisent et leur adoption s'accélère. Elles utilisent les principes d'une architecture SDN (Software Defined Network) ou « réseau piloté par le logiciel ».
Un contrôleur SDN permet de gérer à la fois les réseaux virtuels et les équipements physiques de façon cohérente. Ces applications fonctionnent généralement quels que soient les hyperviseurs actifs dans l'infrastructure, compatibles avec les spécificités openstack. Ce type d'approche permet d'établir une collaboration entre le contrôleur SDN du réseau virtuel et le contrôleur SDN de chaque équipement physique (routeur, commutateur...). Enfin, un autre composant s'impose également : une passerelle permettant de relier le réseau virtuel au monde non virtualisé, au-delà des équipements physiques de l'infrastructure cloud, ou de technologie différente.


Comme pour le Cloud, la virtualisation du réseau apparaît donc comme le moyen d’offrir aux réseaux informatiques la même souplesse et réactivité dans la gestion des ressources : déployer rapidement, et faire fonctionner différents environnements ensemble. 

WAN, réseau informatique, virtualisation, SDN