Se você removesse o gabinete do seu computador de mesa na década de 1990, uma das primeiras coisas que veria seria uma placa de interface de rede (NIC) — o componente usado para conectar sua máquina a um cabo Ethernet.
Por mais improvável que pareça, a modesta placa de interface de rede (NIC) agora está pronta para ajudar o setor de telecomunicações e seus clientes a combater um enorme aumento global nos ataques distribuídos de negação de serviço (DDoS). Entre outras coisas.
As NICs modernas fazem muito mais do que direcionar o tráfego. Agora conhecidas como SmartNICs, essas soluções de hardware especializadas podem ajudar a resolver um dos maiores desafios das operadoras de telecomunicações: migrar para uma arquitetura virtualizada baseada em servidores padrão do setor controlados por CPUs (unidades centrais de processamento). Projetadas para oferecer suporte a funções de rede na nuvem, essas máquinas virtuais muitas vezes não estão devidamente preparadas para lidar com grandes ataques DDoS, nos quais um grande número de dispositivos solicita recursos de rede ao mesmo tempo. As CPUs ficariam rapidamente sobrecarregadas.
Neste momento, essas CPUs precisam de mais proteção do que nunca. De acordo com uma análise recente do F5 Labs sobre os dados do Security Incident Report (SIRT), os ataques DDoS representaram apenas um décimo de todos os incidentes de clientes relatados em janeiro. Em março, esse número já era três vezes maior do que o de todos os incidentes. Além disso, 4,2% dos ataques DDoS relatados ao F5 SIRT no ano passado foram identificados como direcionados a aplicações web. Em 2020, esse percentual aumentou seis vezes, chegando a 26%. Diversos outros estudos confirmam essas tendências, e não é difícil entender por que isso está acontecendo. O trabalho remoto e o fato de as pessoas passarem mais tempo online aumentaram significativamente tanto os níveis de risco quanto as superfícies de ataque disponíveis.
Uma forma de se proteger é instalar, à frente da rede virtual, um equipamento dedicado, projetado especificamente para detectar e mitigar ataques DDoS. Embora essa ainda seja uma opção viável, ela reduz algumas das vantagens de custo proporcionadas por uma rede totalmente virtual. Os dispositivos dedicados também ocupariam um espaço valioso nos compactos data centers de edge computing que as operadoras de telecomunicações estão implantando para reduzir a latência da rede.
O hardware dá uma mãozinha
Na F5, percebemos que transferir os recursos de mitigação de DDoS volumétrico para uma SmartNIC equipada com processadores especializados — também conhecidos como matrizes de portas programáveis em campo (FPGA) — pode fazer uma grande diferença em um mundo mais virtualizado e centrado na nuvem. Acima de tudo, os processadores especializados são capazes de realizar grande parte do trabalho pesado e filtrar o tráfego de entrada muito mais rapidamente do que uma implementação de software tradicional executada em CPUs.
Foi essa percepção que nos levou a nos tornar a primeira empresa de software a criar uma aplicação especialmente para a placa de aceleração programável FPGA da Intel (SmartNIC N3000). Ela foi validada e testada por alguns dos principais provedores de serviços do mundo.
Para concretizar nossa visão, programamos os FPGAs da Intel SmartNIC da mesma forma que programamos os FPGAs em nosso próprio hardware para oferecer suporte à solução BIG-IP Advanced Firewall Manager (AFM) Virtual Edition, projetada para bloquear com eficiência ataques DDoS de entrada em ambientes de nuvem usando aceleração de hardware.
Ao usar a SmartNIC para lidar com inteligência sobre ameaças à rede, análise baseada em pacotes, listas de permissões e outras medidas de mitigação de DDoS, a solução mantém os ciclos da CPU livres para outras funções. Isso permite que a rede continue operando normalmente. Melhor ainda: as SmartNICs são extremamente rápidas. A inspeção e a remoção de pacotes maliciosos na SmartNIC ocorrem à velocidade da linha, o que significa que nem a latência nem a experiência do usuário são afetadas. De fato, transferir funções específicas para uma SmartNIC, como contramedidas contra DDoS, pode aumentar o desempenho e reduzir a latência tanto no núcleo quanto na borda da rede.
Também não se trata de obter ganhos incrementais, e os benefícios do uso de SmartNICs são potencialmente enormes. Por exemplo, a solução F5 BIG-IP VE pode lidar com ataques DDoS até 300 vezes maiores do que as implementações baseadas apenas em software, ao mesmo tempo que reduz o custo total de propriedade em aproximadamente 47%.
Ao manter uma rede de nível de operadora segura e prontamente disponível, uma solução baseada em SmartNIC permite que as operadoras cumpram acordos de nível de serviço rigorosos e ofereçam conexões de latência ultrabaixa sem recorrer a hardware personalizado de alto desempenho e alto custo.
Ao mesmo tempo, um FPGA pode ser reprogramado conforme necessário, proporcionando às operadoras de telecomunicações maior flexibilidade e agilidade arquitetural, além de permitir que os servidores padrão se concentrem exclusivamente na tarefa principal de processar funções de rede nativas da nuvem.
Defendendo com a Edge
Com o setor de telecomunicações se adaptando rapidamente às demandas cada vez mais complexas de empresas e consumidores, a SmartNIC da Intel parece ter chegado na hora certa.
Em uma rede de telecomunicações tradicional, talvez houvesse alguns grandes data centers com tudo centralizado. Era possível implantar alguns equipamentos de grande porte à frente deles para protegê-los contra ataques DDoS. Isso era antigamente.
Hoje em dia, os dispositivos físicos desenvolvidos para fins específicos estão se tornando obsoletos à medida que o processamento computacional se torna mais distribuído pela rede. Isso inclui as operadoras de telecomunicações implantando data centers na borda de sua infraestrutura para melhorar o tempo de resposta de aplicativos e serviços exigentes, como jogos online e realidade virtual.
As SmartNICs desempenharão um papel particularmente importante à medida que a computação de borda se tornar mais difundida, atuando como uma das principais linhas de defesa em uma rede distribuída. E, na F5, já estamos conversando com várias grandes operadoras sobre a migração de seus sistemas de mitigação de DDoS de hardware dedicado para essa tecnologia.
O futuro certamente parece promissor para as SmartNICs, que claramente oferecem uma maneira inovadora e econômica de reforçar a segurança e o desempenho de uma rede nativa da nuvem. A implementação pioneira de mitigação de DDoS da F5 é uma forte evidência disso, e muitos outros casos de uso provavelmente surgirão.
Essas boas e velhas placas de interface de rede ainda têm muita vida pela frente! Na verdade, graças às suas novas e mais inteligentes versões, seus melhores (e mais produtivos) dias ainda estão por vir. Fique de olho.
Quer saber mais? Confira nosso webinar sob demanda (Mitigação de DDoS em infraestruturas virtualizadas usando Intel SmartNIC).
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