Tarefas
Antes da introducao dos requisitos regulatorios de DPI, o operador utilizava ferramentas internas de gerenciamento de trafego baseadas em FreeBSD e utilitarios padrao do Unix. Essas solucoes cobriam as necessidades basicas em um estagio inicial do desenvolvimento da rede, quando a identificacao em larga escala de usuarios Wi-Fi e o gerenciamento centralizado de assinantes ainda nao eram necessarios.
A situacao mudou com a introducao dos requisitos de DPI e filtragem de trafego. O operador precisava de uma solucao escalavel de nivel carrier. Apos avaliar o mercado, a plataforma Stingray da VAS Experts foi selecionada.
A cooperacao comecou em 2014 e marcou a transicao para um gerenciamento centralizado da rede.
Implantacao inicial do Stingray
Na fase inicial, o Stingray foi utilizado como uma plataforma DPI para atender aos requisitos regulatorios. O sistema tambem fornecia classificacao de trafego, analitica e capacidades basicas de protecao, incluindo protecao contra DDoS.
Inicialmente, o trafego era processado em um no DPI dedicado, mas com o tempo o operador passou a utilizar gradualmente capacidades adicionais da plataforma.
Migracao para BNG em software e integracao com Hydra Billing
A autenticacao de assinantes foi inicialmente implementada utilizando solucoes BNG de hardware da Cisco com protocolos de tunelamento PPTP e L2TP.
Com o crescimento da base de assinantes, essa arquitetura se tornou um fator limitante: um unico dispositivo suportava aproximadamente 1.500 sessoes, tinha throughput limitado e nao escalava bem. Como resultado, a infraestrutura nao conseguia mais lidar com o numero crescente de conexoes nem com o aumento do trafego.
Apos a introducao da funcionalidade BNG no Stingray, o operador migrou gradualmente a autenticacao de assinantes para a nova arquitetura, comecando por segmentos individuais da rede e posteriormente expandindo para toda a rede.
A integracao com o sistema Hydra Billing foi necessaria para o deploy completo e levou aproximadamente tres anos. Foi implementada logica baseada em API para autenticacao, contabilizacao de assinantes e gerenciamento de tarifas. A maior parte do trabalho de desenvolvimento foi realizada pelo proprio operador, apos o que o sistema foi colocado em producao.
Como resultado, o Stingray tornou-se profundamente integrado ao sistema de billing e agora e utilizado em cenarios-chave: autenticacao IPoE, gerenciamento de tarifas, CG-NAT e identificacao Wi-Fi.
Uso de CG-NAT
O CG-NAT tambem e implementado no Stingray e utilizado para o processamento do trafego dos assinantes. Nas fases iniciais de operacao, limitacoes de desempenho sob alta carga ocasionalmente exigiam reinicializacoes do servico.
Com o lancamento da versao 13, a estabilidade do CG-NAT melhorou significativamente, e desde entao nao foram observados problemas operacionais. Atualmente, o sistema opera em modo de producao estavel.
Priorizacao e gerenciamento de trafego
Dentro das operacoes do Stingray, o operador utilizou mecanismos de priorizacao de trafego. Por exemplo, o trafego ICMP foi atribuido a uma classe de servico separada, o que reduziu as solicitacoes de suporte de clientes corporativos. Politicas de traffic shaping tambem foram aplicadas ao trafego de torrents nos canais de uplink.
Com o crescimento do volume total de trafego para aproximadamente 70 Gbit/s, a priorizacao nos links de backbone foi desativada devido ao aumento da carga de CPU. No entanto, a priorizacao no nivel de assinante ainda permanece em uso.
Escalabilidade e desempenho
Desde a implantacao, o operador escalou progressivamente a plataforma Stingray, passando de uma configuracao basica para uma solucao de nivel BNG 240. A arquitetura e centralizada: todo o trafego de assinantes passa por um unico no DPI. A escalabilidade e realizada verticalmente por meio do aumento dos recursos de computacao do servidor.
O sistema esta implantado em um servidor AMD com 128 nucleos, dos quais ate 120 sao utilizados apos a otimizacao. O crescimento do trafego foi impulsionado tanto pela expansao organica de assinantes quanto pela aquisicao de provedores adicionais. Aumentos significativos de trafego foram observados durante periodos de maior demanda por servicos de banda larga fixa.
As limitacoes da infraestrutura regulatoria tambem permaneceram como um fator restritivo; alguns gargalos foram resolvidos apos a modernizacao dos equipamentos.
Em versoes mais recentes do Stingray (linha 14.x), a eficiencia do processamento de trafego foi aprimorada, reduzindo o impacto de picos de carga. No futuro, o operador espera a introducao de um balanceador de carga para permitir a escalabilidade horizontal.
Implantacao do Wi-Fi Hotspot da VAS Experts
Os sistemas de identificacao Wi-Fi comecaram a ser desenvolvidos em 2014. Inicialmente, foi utilizada autenticacao baseada em SMS, mas ela se mostrou economicamente ineficiente devido ao alto custo das mensagens.
O operador entao mudou para autenticacao por meio de chamadas de saida dos usuarios. A solucao foi implementada utilizando uma combinacao de sistemas de billing, um servidor web e equipamentos de rede Cisco, e foi utilizada por varios anos. Apos a migracao para o Hydra, o sistema de identificacao Wi-Fi precisou de modernizacao. Solucoes baseadas em nuvem foram descartadas devido a dependencia de servicos externos e a possivel instabilidade sob condicoes de filtragem de trafego regulatorio.
Como resultado, foi selecionada uma implantacao local baseada no Stingray Wi-Fi Hotspot. Durante a implementacao, a logica de autenticacao precisou ser modificada: em vez de um modelo padrao baseado em codigo, foi utilizado um esquema de chamada de saida iniciada pelo usuario.
Uma complexidade adicional surgiu devido ao comportamento dos portais cativos em Android e iOS, incluindo o gerenciamento da transicao para uma chamada telefonica e o retorno do usuario ao navegador apos a autenticacao.
No inicio da implantacao, varias iteracoes foram necessarias para adaptar o modulo ao novo fluxo de trabalho. Tarefas adicionais incluiram a personalizacao da interface (branding, logotipos, elementos publicitarios). A maioria dos problemas foi resolvida de forma iterativa em colaboracao com a equipe de desenvolvimento. Embora a configuracao seja realizada por meio de uma GUI, a interface era nova para a equipe do operador, o que exigiu a adaptacao dos processos internos.
Na configuracao atual, o Wi-Fi Hotspot opera de forma estavel e e utilizado em paralelo com o sistema anterior.
Metricas atuais do servico
- Aproximadamente 3.000 novas autenticacoes sao registradas por dia
- Mais de 5.000 conexoes Wi-Fi sao registradas diariamente, das quais aproximadamente 3.000 sao processadas pelo Stingray
- A autenticacao e armazenada no dispositivo por ate 2 semanas; portanto, a reautenticacao nem sempre e necessaria
- Apos a autenticacao, os usuarios podem se conectar de qualquer local dentro da area de cobertura sem repetir o processo de login
O operador considera a identificacao Wi-Fi uma vantagem competitiva e a oferece gratuitamente como parte do seu portifolio de servicos.
Planos de desenvolvimento
O operador planeja um maior desenvolvimento de infraestrutura e funcionalidades com base no Stingray. As principais prioridades incluem a escalabilidade vertical da plataforma para suportar o crescimento continuo de assinantes e a expansao das capacidades de autenticacao IPoE com uma integracao mais profunda ao sistema de billing.
Atencao especial e dada ao desenvolvimento do Wi-Fi Hotspot local. E importante nao apenas garantir a operacao estavel do servico, mas tambem simplificar seu gerenciamento. Em particular, e necessaria uma personalizacao mais flexivel do portal cativo, com a capacidade de alterar rapidamente o design, adicionar logotipos e elementos publicitarios e editar paginas HTML sem a participacao de desenvolvedores.
Outra direcao e a expansao da analitica. O operador precisa de relatorios sobre conexoes em diferentes pontos de acesso, como cafes, restaurantes e hoteis, para entender quantos assinantes se conectam em cada local e como a infraestrutura Wi-Fi e utilizada.
Além disso, os planos incluem a conclusao da migracao de todos os clientes Wi-Fi para a nova plataforma e a continuidade do desenvolvimento de ferramentas de gerenciamento de trafego, incluindo priorizacao e controle de novos tipos de trafego. No futuro, o operador tambem considera modulos de NetFlow e QoE para clientes corporativos.
A migracao para a plataforma Stingray nos permitiu escalar a rede sem gargalos, implantar um Wi-Fi Hotspot estavel para os assinantes e melhorar o gerenciamento de trafego. A solucao atende plenamente aos nossos requisitos e nos ajuda a desenvolver novos servicos para os clientes.
