Виртуальные маршрутизаторы Cisco (Часть 6)

Помимо традиционных аппаратных устройств, Cisco предлагает и виртуальные маршрутизаторы – программные реализации, которые могут работать на стандартных серверах или в облачной инфраструктуре. Виртуальные маршрутизаторы предоставляют ту же функциональность, что и физические, но запускаются как образ программного обеспечения (виртуальная машина или контейнер). Это открывает новые возможности для гибкого развертывания сетевых сервисов: например, быстрый запуск маршрутизатора в облаке по мере необходимости, экономия места в филиалах за счёт виртуализации сетевых функций, или моделирование сети в лабораторных условиях без покупки оборудования.

Cisco CSR 1000V / Catalyst 8000V – виртуальные маршрутизаторы IOS XE

Одним из первых продуктов Cisco в этой области стал CSR 1000V (Cloud Services Router 1000V) – виртуальный маршрутизатор, выпущенный около 2013 года. Он представляет собой образ Cisco IOS XE, аналогичный по функционалу маршрутизаторам ISR/ASR, но работающий на обычном сервере (в среде VMware, KVM, Hyper-V) или в публичных облаках (AWS, Azure, Google Cloud). CSR 1000V может выполнять роль VPN-шлюза, облачного маршрутизатора для соединения VPC/VNet с корпоративной сетью, или виртуального СЕ-маршрутизатора в арендуемой облачной инфраструктуре. Его производительность зависит от ресурсов сервера, но при достаточном выделении CPU он способен обрабатывать гигабитные потоки, шифровать VPN и поддерживать тысячи маршрутов.

В продолжение развития виртуальных решений, Cisco недавно переименовала и обновила CSR 1000V в Cisco Catalyst 8000V (в рамках унификации с семейством Catalyst 8000). Catalyst 8000V – это тот же концепт виртуального маршрутизатора на базе IOS XE, но оптимизированный для работы в SD-WAN среде и облачных платформах с учетом современных требований. Он может быть управляем через Cisco SD-WAN (как виртуальный cEdge), обеспечивая единый подход к политике вместе с аппаратными Catalyst 8000. Catalyst 8000V легко разворачивается из маркетплейсов облачных провайдеров и позволяет организациям расширить свою WAN прямо в облако, не устанавливая физическое оборудование.

Виртуальные маршрутизаторы на базе IOS XR (Cisco XRv)

Для сетей операторского класса Cisco также предлагает виртуализацию своих решений. Существуют образы IOS XRv – виртуализированная версия операционной системы IOS XR, которая может работать на серверах x86. Cisco IOS XRv и более новый Cisco XRv 9000 предназначены для тестирования, разработки и даже развертывания некоторых функций ядра сети в программной среде. Например, провайдер может запустить виртуальный маршрутизатор XRv в центре обработки данных для эмуляции узла сети или для реализации маршрутизирующих функций, где использование аппаратного шасси избыточно.

Еще одним направлением является контейнеризация сетевых функций. Cisco развивает проекты, где ее сетевое ПО запускается в виде контейнеров в облачной оркестрации (Cisco cIOS XR для облачных платформ). Такие подходы позволяют операторам гибко масштабировать производительность путем запуска дополнительных экземпляров маршрутизаторов на кластерных ресурсах, оплачивая по мере использования (модель VNF/CNF – виртуальных/контейнерных сетевых функций).

Сценарии применения  виртуальных роутеров Cisco

Облачные маршрутизаторы Cisco обычно применяются для организации гибридных облачных соединений. Например, компания, размещающая часть сервисов в AWS или Azure, может установить там виртуальный Cisco Catalyst 8000V, который будет терминировать VPN из корпоративной сети и выступать шлюзом между облаком и офисами. Это обеспечивает знакомый уровень контроля и безопасности (тот же IOS XE, те же VPN и ACL), но без физического устройства.

Виртуальные маршрутизаторы также незаменимы для тестовых стендов и эмуляции. Инженеры могут развернуть несколько экземпляров CSR 1000V или XRv на одном сервере, чтобы отрабатывать конфигурации, проводить обучение или тестировать новые версии ПО, не рискуя боевым оборудованием. Такой “виртуальный лаб” существенно снижает затраты и повышает скорость внедрения новых функций.

Еще один сценарий – филиалы и удаленные объекты, где установка оборудования затруднена. Если у филиала уже есть стандартный x86-сервер (например, для других задач), на нем можно разместить виртуальный маршрутизатор Cisco, избавив себя от необходимости отправлять физический роутер. В эпоху развития uCPE(универсального оборудования клиента) все больше функций сети (роутер, брандмауэр, контроллер) могут работать виртуально на одной платформе.

Наконец, виртуальные решения помогают масштабировать сеть “по требованию”. В случае резкого увеличения нагрузки или появления нового участка сети, администратор может быстро запустить дополнительный экземпляр облачного маршрутизатора, настроить его через автоматизированные скрипты – и получить нужную емкость или новый узел за считанные минуты, а не ждать доставки и настройки железа.

Таким образом, облачные и виртуальные маршрутизаторы Cisco дополняют аппаратные продукты, давая максимум гибкости при построении современных сетей. Они вписываются в тренд виртуализации и программно-определяемых сетей, позволяя использовать проверенные технологии Cisco в новом формате.