É importante observar que ao construir sistemas altamente carregados, apenas uma CPU é usada para evitar grandes atrasos no acesso à memória devido à arquitetura NUMA.
O software BRAS/BNG apresenta algumas vantagens em comparação com soluções de hardware e software:
- Independência do fornecedor de hardware
- Capacidade de usar o hardware disponível
- Implantação rápida
- Capacidade de criar uma zona de demonstração baseada na Virtual Machine para validação da configuração
- Escalabilidade flexível por meio do aumento do desempenho.
A VAS Experts possui vasta experiência na implementação de soluções de expansão BRAS/BNG. Frequentemente, nossos clientes enfrentam o desafio da escalabilidade de equipamentos de rede, e aqui está o que eles dizem sobre sua experiência de desenvolvimento e migração:
“A migração do Stingray SG-20 para o Stingray SG-40 foi absolutamente fácil. O software Stingray funcionou sem erros e a migração em si ocorreu sem problemas.”
Roman Trepalin, Post Ltd.
Neste artigo, abordaremos diversas opções de expansão em detalhes, com exemplos de escalabilidade.
Escalabilidade Vertical (Vertical)
A expansão vertical ocorre em um único dispositivo para atingir o desempenho desejado. O limite atual de desempenho por servidor é de até 120G de tráfego comum. Quando novos processadores surgirem no futuro, o limite será aumentado. Recomendamos o uso de um servidor em espera, para que a carga possa ser alternada em caso de falha do servidor primário.
Exemplo de escalonamento vertical com base em servidores Intel
A memória é aumentada de acordo com os requisitos: uma plataforma com 8 núcleos pode ser usada inicialmente, sendo possível alternar para 16 e 28 núcleos. Placas de rede podem ser usadas com portas de 10G/25G/40G; uma combinação de diferentes tipos de portas não é suportada neste caso.
Aqui está um exemplo de expansão do Stingray SG-6 para o Stingray SG-60 na mesma plataforma.
Plataforma: Supermicro SYS-5019P-WTR
Características da plataforma:
- Single Socket P (LGA 3647) compatível com processador 2nd Gen Intel® Xeon® Scalable (Cascade Lake/Skylake)
- 6 DIMMs; até 1.5TB 3DS ECC DDR4-2933MHz RDIMM/LRDIMM
- 2 slots PCI-E 3.0 x16 (FHFL), 1 slot PCI-E 3.0 x8 (LP)
- 4 baias de unidade SATA3 hot-swap de 3,5″
- 2 portas 10GBase-T com Intel X722 + X557
- 1 porta VGA, 2 portas COM, 2 portas USB 3.0, 2 portas USB 2.0
- 2 portas SuperDOM (Disk on Module)
- Fontes de alimentação redundantes de 500W Platinum Level Certifie
Exemplo de dimensionamento baseado em servidores AMD
Os processadores multi-core da AMD são ótimos para sistemas que exigem desempenho full-duplex de 50G. O desempenho também pode ser ampliado com a substituição do processador e a adição de memória e adaptadores de rede.
Aqui está um exemplo de expansão do Stingray SG-60 para o Stingray SG-120 na mesma plataforma.
Plataforma: Supermicro AS-1014S-WTRT ou Supermicro AS-2113S-WTRT.
Importante: Para usar interfaces 100G, você deve instalar uma placa-mãe com suporte a PCI 4.0.
Características da plataforma:
- Single AMD EPYC™ 7002 Series Processor
- 8 DIMMs; até 2TB 3DS ECC DDR4-3200MHz RDIMM/LRDIMM
- 2 slots PCI-E 4.0 x16 (FHFL); 1 slot PCI-E 4.0 x16 (LP)
- IPMI 2.0 + KVM integrado com LAN dedicada
- 4 baias de unidade SATA3 hot-swap de 3,5″, suporte opcional para 4 unidades U.2 NVMe (PCI-E 3.0) via kit adicional para dispositivos NVMe
- 2 portas LAN 10GBase-T via Broadcom BCM57416 Controller
- 1 porta VGA, 5 portas USB 3.0 (4 traseiras, 1 Tipo A)
- 2 portas SuperDOM (Disk on Module)
- Fontes de alimentação redundantes de 500 W, Platinum Level High-efficiency
Exemplo de especificação da plataforma Supermicro
Ao utilizar o Stingray SG como L2 BRAS/BNG (autorização DHCP/ARP/PPPoE), é necessário considerar a carga adicional associada à análise de cada pacote de acordo com parâmetros adicionais. Isso resulta em maior consumo de energia da CPU. Nesses cenários, recomenda-se aumentar o número de núcleos da CPU em 30%. Para a licença Stingray SG-40, é melhor usar a plataforma Stingray SG-60.
Escala horizontal
A escalabilidade horizontal pode ser alcançada utilizando múltiplos servidores Stingray SG para balanceamento e divisão de carga. Ao aumentar o número de servidores, você pode resolver uma situação em que não é possível lidar com todo o tráfego em um único dispositivo. Nesse caso, a tolerância a falhas da solução como um todo é aumentada.
Recomendamos levar em consideração o desempenho de cada dispositivo se você pretende transferir tráfego do servidor desativado para outro.
Vamos considerar as opções de escalonamento e reserva separadamente para esquemas BRAS/BNG de nível 2 e 3.
Termos:
- Mesmo desempenho e licenças BRAS/BNG
- O Servidor PCRF sincroniza bases UDR internas (status de autorização, policiamento, serviços).
L3-Connected BRAS/BNG
O L3 IPoE BRAS/BNG se comunica com os assinantes por meio de roteadores intermediários, de modo que não reconhece os endereços MAC originais, e os assinantes já recebem endereços IP. A atribuição de endereços IP neste esquema é feita estaticamente nas configurações de rede ou nos switches de acesso via DHCP Relay.
L3 BRAS/BNG Hot Standby via LAG (Active-Active)
Dois dispositivos são colocados no mesmo LAG com o balanceamento de tráfego IP src / IP dst configurado. Isso permite o balanceamento de carga entre os dois dispositivos e, se um deles falhar, todo o tráfego será direcionado para um servidor. Você precisará de uma licença ativa para cada servidor BRAS/BNG para implementar.
L3 BRAS/BNG Cold Standby in LAG (Active — Standby)
Dois dispositivos são colocados no mesmo LAG com alguns links inativos. Se os links principais falharem, os links em espera serão ativados. Isso permite que todo o tráfego seja direcionado para um servidor caso o servidor primário falhe. A implementação exigirá uma licença de backup para o backup do servidor BRAS/BNG.
Cold Standby L3 BRAS/BNG via Routing (Active-Standby)
Dois dispositivos são colocados em LAGs diferentes. A rota de tráfego principal passa pelo servidor ativo. O roteamento é configurado nos roteadores de borda. Se o servidor primário falhar, a rota em espera será alternada. Caso o servidor primário caia, todo o tráfego será roteado para um servidor em espera por meio de uma rota alternativa. A implementação exigirá uma licença em espera para o servidor BRAS/BNG em espera.
L2-Connected BRAS/BNG
BRAS/BNG conectado em L2 e o assinante tem uma conexão L2 direta, então ele vê os endereços MAC originais, a VLAN ou a tag Q-in-Q e as solicitações DHCP, que formam a base para as solicitações Radius. Os endereços IP são emitidos no atributo Radius Accept.
Opções de BRAS/BNG L2:
- DHCP — O assinante recebe um endereço IP através do proxy DHCP do Stingray SG e passa o AAA no Billing. Em seguida, é encerrado pelo Stingray SG e vai para a Border.
- Static IP — O assinante tem um endereço IP fixo, passa pela autorização ARP AAA no Billing, é encerrado pelo Stingray SG e vai para a Border.
- PPPoE — O assinante recebe um túnel PPP com o Stingray SG, a autorização de login/senha passa pelo AAA no Billing, é encerrada pelo Stingray SG e vai para a Border.
Cold Standby L2 BRAS/BNG (DHCP, PPPoE) (Active-Standby)
Dois dispositivos são colocados no mesmo domínio L2. O servidor ativo responde às solicitações do usuário e realiza a autorização. Após a autorização bem-sucedida, as rotas são anunciadas via OSPF/BGP para o roteador de borda. O roteamento é dinâmico. Se o servidor primário falhar, o servidor de backup começa a responder às consultas e anunciar os assinantes. O processo de comutação pode ser realizado de diferentes maneiras. Por exemplo, aumentando as portas no servidor em espera ou reescrevendo a VLAN no switch de agregação. A implementação exigirá uma licença em espera para o servidor BRAS em espera.
L2 BRAS/BNG Hot Standby (DHCP, PPPoE) (Active-Active)
Dois dispositivos são colocados no mesmo domínio L2. Ambos os servidores estão ativos, respondem às solicitações do usuário e se autenticam. Para a tecnologia PPPoE, este modo é suportado com base no design da própria tecnologia, onde o assinante estabelece uma conexão com o servidor que respondeu primeiro. Para DHCP, este modo está em desenvolvimento. Após a autorização bem-sucedida, as rotas são anunciadas via OSPF/BGP para o roteador de borda. O roteamento é dinâmico. Se um dos servidores falhar, o segundo servidor começa a lidar com todo o tráfego. Para implementar isso, você precisará de uma licença ativa para cada servidor BRAS/BNG.
