MẠNG FABRIC TRONG KIẾN TRÚC DOANH NGHIỆP

Fabric trong Mạng Doanh nghiệp là gì?

Fabric trong mạng doanh nghiệp là một kiến ​​trúc cho phép thiết kế mạng có khả năng mở rộng cao, linh hoạt và đáng tin cậy thông qua việc sử dụng các nút được kết nối với nhau. Không giống như các thiết kế mạng phân cấp truyền thống, các cấu trúc mạng Fabric cho phép lựa chọn đường dẫn động, quản lý đơn giản và cấu hình tự động. Nó đặc biệt phù hợp với các trung tâm dữ liệu, mạng trường học và môi trường doanh nghiệp đa điểm đòi hỏi sự mạnh mẽ và giao tiếp liền mạch giữa nhiều thiết bị và dịch vụ.

Về cơ bản, một cấu trúc mạng trừu tượng hóa sự phức tạp của các kết nối vật lý bằng cách xử lý nhóm các bộ chuyển mạch và bộ định tuyến như một hệ thống thống nhất. Sự trừu tượng hóa này cho phép kiểm soát tập trung bằng các nguyên tắc Mạng được xác định bằng phần mềm (SDN), cho phép cung cấp mạng, thực thi chính sách và quản lý lỗi dễ dàng hơn.

Mạng Fabric có thể được triển khai bằng nhiều tiêu chuẩn độc quyền và mở, chẳng hạn như Kiến trúc Mạng Kỹ thuật số (DNA) của Cisco, VMware NSX, CloudVision của Arista và các cấu trúc mạng CloS dựa trên tiêu chuẩn. Các giải pháp này cung cấp băng thông cao, độ trễ thấp và tối ưu hóa lưu lượng theo hướng đông-tây so với các mô hình mạng ba tầng cổ điển.

Fabric so với Mạng Truyền thống

• Cấu trúc liên kết: Các mạng truyền thống sử dụng các lớp lõi, lớp phân phối và lớp truy cập. Fabric sử dụng thiết kế dạng xương sống-lá hoặc lưới giúp làm phẳng mạng.
• Khả năng mở rộng: Fabric cho phép dễ dàng mở rộng theo chiều ngang, trong khi các mô hình truyền thống thường yêu cầu thiết kế lại để mở rộng.
• Tự động hóa: Fabric hỗ trợ cấu hình và cung cấp tự động thông qua bộ điều khiển SDN. Các mô hình truyền thống thường yêu cầu cập nhật thủ công.
• Lưu lượng: Kiến trúc Fabric được tối ưu hóa cho lưu lượng theo hướng đông-tây, vốn phổ biến hơn trong các mô hình ứng dụng hiện đại.

Tại sao các doanh nghiệp áp dụng công nghệ Fabric

Việc thúc đẩy chuyển đổi số và áp dụng công nghệ đám mây đã thách thức hiệu quả của các mạng truyền thống. Các doanh nghiệp ngày càng tin tưởng vào công nghệ Fabric để đạt được:

• Linh hoạt hơn trong việc triển khai các dịch vụ mới.
• Tối ưu hóa khả năng di động của khối lượng công việc trên các site hoặc đám mây.
• Khả năng chịu lỗi được cải thiện thông qua dự phòng đường dẫn.
• Khả năng hiển thị tập trung và thực thi chính sách thông qua SDN.

Kiến trúc Fabric loại bỏ các điểm lỗi đơn lẻ và tạo ra một mạng lưới các nút được liên kết với nhau, tự động định tuyến lại lưu lượng trong trường hợp mất điện, duy trì tính liên tục của dịch vụ và tăng cường thời gian hoạt động.

Các loại triển khai Fabric

• Data Center Fabric: Khả năng mở rộng cao và thường được thiết kế sử dụng các cấu trúc liên kết spine-leaf để hỗ trợ giao tiếp giữa các máy chủ với nhau ở quy mô lớn.
• Campus Fabric: Được thiết kế cho môi trường doanh nghiệp, cung cấp khả năng phân đoạn mạng trực quan và các chính sách người dùng/thiết bị trên khắp các tòa nhà.
• Wide Area Fabric: Mở rộng các nguyên tắc Fabric trên khắp các địa điểm phân tán về mặt địa lý bằng cách sử dụng SD-WAN hoặc bộ định tuyến hỗ trợ Fabric.

Bất kể loại triển khai nào, kiến ​​trúc Fabric đều thúc đẩy tính tự động hóa, tính linh hoạt và sự đơn giản trong hoạt động mạng.

Cách Xây dựng Mạng Doanh nghiệp Sử dụng Fabric

Việc xây dựng mạng doanh nghiệp với Fabric đòi hỏi sự tích hợp chặt chẽ giữa phần cứng, phần mềm và các khuôn khổ chính sách được thiết kế để hoạt động như một hệ thống gắn kết. Dưới đây là các thành phần nền tảng và vai trò của chúng trong việc tạo ra các mạng dựa trên Fabric hiệu quả và có khả năng mở rộng.

1. Topo Cột sống-Lá

Hầu hết các triển khai Fabric đều áp dụng topo Cột sống-Lá. Trong kiến ​​trúc này:

• Các nút Lá đóng vai trò là các bộ chuyển mạch truy cập kết nối với các thiết bị đầu cuối, chẳng hạn như máy chủ hoặc điểm cuối.
• Các nút Xương sống hoạt động như các bộ chuyển mạch lõi kết nối tất cả các bộ chuyển mạch lá, đảm bảo mọi lá đều có quyền truy cập ngang nhau vào lõi của mạng.

Thiết kế này giúp giảm đáng kể độ trễ và tắc nghẽn vì bất kỳ hai điểm cuối nào cũng có thể giao tiếp thông qua số lượng bước nhảy nhất quán và có thể dự đoán được.

2. Mạng Overlay

Kiến trúc Fabric thường dựa trên các công nghệ Overlay như Mạng LAN Mở rộng Ảo (VXLAN). Mạng Overlay cho phép các mạng ảo chạy trên cơ sở hạ tầng vật lý, cho phép phân đoạn, đa thuê bao và di động khối lượng công việc mà không cần thay đổi cấu trúc vật lý.

Ví dụ: VXLAN bổ sung một lớp trừu tượng bằng cách đóng gói các khung Ethernet Lớp 2 trong các gói UDP Lớp 3. Điều này cho phép các VLAN trải rộng trên các vị trí vật lý khác nhau và cung cấp khả năng mở rộng được cải thiện (lên đến 16 triệu phân đoạn).

3. Bộ điều khiển và Bộ điều phối

Network Fabric được quản lý và tự động hóa thông qua các bộ điều khiển tập trung. Các nền tảng này cung cấp các điểm giao diện cho cấu hình, thực thi chính sách, đo từ xa và khắc phục sự cố.

Ví dụ bao gồm:

• Cisco DNA Center: Cung cấp phân tích hỗ trợ AI, mạng dựa trên ý định và quản lý chính sách.
• VMware NSX Manager: Xây dựng các lớp Fabric ảo hóa an toàn cho môi trường đa đám mây.
• Juniper Apstra: Một nền tảng tự động hóa vòng kín cho mạng an toàn dựa trên ý định.

Các hệ thống này hỗ trợ tự động hóa, đơn giản hóa quy trình nâng cấp mạng, tích hợp thiết bị, phân đoạn động và quản lý SLA.

4. Phân đoạn và Chính sách

Fabric hỗ trợ phân đoạn vi mô và vĩ mô lưu lượng mạng. Thông qua các công nghệ như Chính sách Dựa trên Nhóm (GBP) hoặc quyền truy cập được xác định bằng phần mềm, quản trị viên có thể áp dụng các chính sách dựa trên:

• Danh tính người dùng
• Loại thiết bị
• Sử dụng ứng dụng
• Dữ liệu vị trí

Khả năng này làm giảm bề mặt tấn công, đảm bảo tuân thủ và tăng cường an ninh mạng trên khắp các chi nhánh doanh nghiệp.

5. Khả năng phục hồi và Dự phòng

Kiến trúc Fabric tận dụng định tuyến Đa Đường dẫn Chi phí Bình đẳng (ECMP), cho phép nhiều đường dẫn dữ liệu đang hoạt động và phân bổ tải lưu lượng trên các liên kết mạng khả dụng. Nếu một đường dẫn bị lỗi, lưu lượng sẽ được định tuyến lại ngay lập tức, giúp hệ thống mạnh mẽ trước các lỗi của nút hoặc liên kết.

6. Khả năng hiển thị và đo từ xa

Mạng Fabric hiện đại tích hợp khả năng hiển thị thông qua phân tích luồng, theo dõi gói tin và phát hiện bất thường dựa trên học máy.

Khả năng hiển thị sâu này cho phép các nhóm CNTT chủ động giám sát hiệu suất, xác định các điểm nghẽn theo thời gian thực và thực thi Thỏa thuận Cấp độ Dịch vụ (SLA) về tình trạng mạng.

Bằng cách tích hợp giám sát ở cả cấp độ điều khiển và cấp độ dữ liệu, quản trị viên có thể diễn giải các mẫu lưu lượng và thực hiện phân tích nguyên nhân gốc rễ hiệu quả hơn.

Ưu điểm và xu hướng tương lai của mạng Fabric

Mạng Fabric đã thay đổi cách các doanh nghiệp xây dựng và quản lý mạng lưới của họ, mang lại những lợi ích đáng kể về vận hành và bảo mật. Khi môi trường CNTT ngày càng phân tán và năng động, tính phù hợp và khả năng triển khai Fabric sẽ ngày càng mở rộng.

Lợi ích vận hành

• Quản lý đơn giản: Với khả năng điều phối tập trung, các nhóm CNTT có thể triển khai, cấu hình và giám sát mạng từ một giao diện duy nhất, giảm thiểu lỗi thủ công và tăng tốc hoạt động.
• Khả năng mở rộng: Kiến trúc Fabric hỗ trợ khả năng mở rộng theo chiều ngang, cho phép bổ sung liền mạch các thiết bị, vị trí hoặc lớp phủ dịch vụ mới mà không cần tái kiến ​​trúc.
• Hiệu quả chi phí: Bằng cách giảm độ phức tạp và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động thông qua tự động hóa, các tổ chức thường có chi phí vận hành thấp hơn theo thời gian.
• Khắc phục sự cố nhanh chóng: Phân tích thời gian thực và khả năng tự phục hồi cho phép giải quyết sự cố nhanh hơn và cải thiện thời gian hoạt động cho các dịch vụ quan trọng.

Cải tiến bảo mật

Bảo mật được tích hợp vào kiến ​​trúc Fabric thông qua các tính năng như:

• Thực thi Zero Trust: Quyền truy cập mạng được cấp động dựa trên danh tính và ngữ cảnh đã được xác minh, chặn lưu lượng truy cập trái phép theo mặc định.
• Phân đoạn vi mô: Hạn chế sự di chuyển ngang của các mối đe dọa trong mạng, giảm thiểu tác động vi phạm tiềm ẩn.
• Đường hầm được mã hóa: Thông thường, các đường dẫn dữ liệu trong lớp phủ Fabric được mã hóa đầu cuối, bảo mật lưu lượng truy cập kinh doanh nhạy cảm trên cơ sở hạ tầng dùng chung.

Tích hợp với các công nghệ mới nổi

Khả năng tương thích của Fabric với các công nghệ mới và đang phát triển là một lợi thế khác. Các lĩnh vực tích hợp bao gồm:

• Kiến trúc hỗ trợ đám mây: Fabric hỗ trợ liền mạch các môi trường đám mây lai và đa đám mây, tạo điều kiện thuận lợi cho tính di động của khối lượng công việc và các chính sách nhất quán.
• Điện toán biên: Fabric cho phép kết nối linh hoạt với các thiết bị biên, thúc đẩy các ứng dụng thời gian thực, IoT và AI tại biên mạng.
• 5G và Mạng không dây riêng tư: Việc tích hợp Fabric với 5G giúp tăng cường triển khai mạng không dây trên toàn khuôn viên trường học và hỗ trợ tính di động.

Triển vọng tương lai

Khi mạng doanh nghiệp ngày càng phi tập trung, mạng Fabric được kỳ vọng sẽ trở thành nền tảng trong việc hỗ trợ các ưu tiên số hóa mới. Những tiến bộ trong tương lai có thể bao gồm:

• Nâng cao khả năng ra quyết định dựa trên AI trong bộ điều khiển Fabric.
• Tích hợp mạnh mẽ hơn giữa Fabric mạng và Fabric bảo mật.
• Các mô hình triển khai Fabric nguồn mở và độc lập với nhà cung cấp đang ngày càng phát triển.

Với kiến ​​trúc mạnh mẽ, phân khúc theo chính sách và thiết kế có tính khả dụng cao, Fabric được thiết lập để hỗ trợ thế hệ mạng doanh nghiệp tiếp theo, hỗ trợ các đổi mới về tự động hóa, tính bền vững và an ninh mạng.