ネットワーク仮想化とは

ネットワーク仮想化とは、かつてハードウェアに依存していたネットワークを、ソフトウェアベースのネットワークに変換することです。あらゆる形式の IT 仮想化と同様に、ネットワーク仮想化の基本的な目標は、物理ハードウェアとそのハードウェアを使用するアプリケーションやサービスの間に抽象化レイヤーを導入することです。

より具体的には、ネットワーク仮想化によって、ネットワーク機能、ハードウェアリソース、ソフトウェアリソースを、ハードウェアに依存せずに仮想ネットワークとして提供できます。多くの物理ネットワークを統合したり、そのようなネットワークの 1 つをさらに分割したり、仮想マシン (VM) を相互に接続したりといったことが可能になります。

ネットワーク仮想化を行うと、デジタルサービスプロバイダーはサーバーリソースの利用状況を最適化 (つまり、アイドル状態のサーバーを減らす) し、かつては高価なプロプライエタリー・ハードウェアを必要としていた機能を標準サーバーで利用できるようになり、通常、ネットワークのスピード、柔軟性、信頼性が向上します。

ネットワーク仮想化には、外部仮想化と内部仮想化の 2 種類があります。外部ネットワーク仮想化では、同じローカルエリアネットワーク (LAN) に物理的に接続されたシステムを別々の仮想ローカルエリアネットワーク (VLAN) に結合したり、逆に別々の LAN を同じ VLAN に分割したりすることができます。これにより、サービスプロバイダーは大規模ネットワークの効率を向上させることができます。

このように外部ネットワーク仮想化は単一サーバーの外部のシステムで機能しますが、内部ネットワーク仮想化はそれとは異なり、1 つのサーバー内で機能して物理ネットワークをエミュレートします。これは通常、サーバーの効率を向上させるために行われ、ソフトウェアコンテナを使用してサーバーを構成する必要があります。コンテナを使用すると、個々のアプリケーションを分離したり、同じサーバーで異なるオペレーティングシステムを実行したりすることができます。

ネットワーク仮想化は、すべての物理的な IT インフラストラクチャ要素 (コンピューティング、ネットワーク、ストレージ) をプロプライエタリー・ハードウェアから抽象化し、まとめてプールします。このプールから、要求やビジネスニーズの変化に応じて、リソースを最も必要な場所に自動的にデプロイできます。これは、特に通信業界に関係があります。通信業界では、従来のプロバイダーが、技術革新に追いつくためにネットワークと運用を変革しなければならないという課題に直面しています。

遠隔手術のバーチャルリアリティや、救急車が信号機を安全に通過できるようにするスマートグリッドなど、新しい進歩はエクスペリエンスの根本的な改善や最適化をもたらします。しかし、多くのサービスプロバイダーが使用しているネットワークは従来のハードウェアに依存しており、このイノベーションに対応していくためには変革しなければなりません。ネットワーク仮想化は、そのために必要なアジリティとスケーラビリティをサービスプロバイダーに提供します。

ハイパースケールのパブリッククラウドプロバイダーが、クラウドネイティブ・アーキテクチャとオープンソース開発によってサービスの提供、デプロイメント、イテレーションをどのように加速できるかを示したように、通信サービスプロバイダーは、これと同じアプローチを採用して、アジリティ、柔軟性、回復力、セキュリティを向上させることができます。自動化と一般的な水平プラットフォームによってインフラストラクチャの複雑さを管理でき、また、パフォーマンス、安全性、ユビキタス、およびユーザーエクスペリエンスに対する消費者および企業のより高い期待に応えることもできます。クラウドネイティブ・アーキテクチャと自動化によって、プロバイダーはサービスと機能をより迅速に変更および追加して、顧客のニーズと要求により適切に対応できます。

ほとんどのデジタルサービスプロバイダーは、すでにネットワーク機能仮想化 (NFV) に取り組んでいます。NFV は、ルーター、ファイアウォール、仮想プライベートネットワーク (VPN)、ロードバランサーなど、従来はプロプライエタリー・ハードウェアで実行されていたネットワークサービスを仮想化する方法のことです。NFV 戦略を実行すると、これらのサービスは、コモディティハードウェア上で VM またはコンテナとしてパッケージ化されるため、サービスプロバイダーは、より安価な標準サーバーでネットワークを実行できます。

これらのサービスを仮想化すると、プロバイダーはネットワーク機能を別々のサーバーに分散させたり、要求の変化に応じて移動させたりすることができます。この柔軟性により、追加のハードウェアリソースを必要とすることなく、ネットワークプロビジョニング、サービスアップデート、およびアプリケーション配信の速度を向上させることができます。ワークロードを VM またはコンテナでセグメント化することで、ネットワークのセキュリティも強化されます。

このアプローチの特長は次のとおりです。

• 使用するハードウェアの数が少なくて済む (コストもかからない)
• 柔軟性とワークロードの可搬性が向上する
• 最小限の労力でワークロードをスピンアップおよびスピンダウンさせる機能を提供する
• 変化する要求に対応するために、ネットワークリソースを弾力的に拡張することができる

ネットワーク・インフラストラクチャを仮想化することで得られる経済的メリットは絶大であり、無線アクセスネットワーク (RAN) はサービスプロバイダーにとって、ネットワーク運用を単純化して柔軟性、可用性、効率性を向上させる重要な機会となります。ACG Research の試算によると、RAN 全体を仮想化したネットワーク事業者は、総所有コスト (TCO) を 44% 削減できます。

Red Hat は、オープンソースベースのキャリアグレード・ソリューションである ネットワーク機能仮想化ソリューションを提供しています。このソリューションは、Red Hat®️ OpenStack®️ Platform などの既存のオープンソース製品で NFV 機能を利用できるようにすることにより、通信サービスプロバイダー (CSP) が IT とネットワークの収束を実現するのに役立ちます。