Las soluciones de puerta de enlace de servicio de banda ancha convergente (BNG) combinan funciones de BNG, CG-NAT, DPI, enrutamiento y protección DDoS en un servidor x86 estándar, lo que simplifica la administración y reduce el coste total de propiedad. Sin embargo, la excelencia tecnológica de la plataforma es solo una parte de la ecuación. La verdadera tolerancia a fallos se logra mediante una arquitectura adecuada, redundancia inteligente, protección integrada y automatización de procesos.
Existen cuatro maneras complementarias de garantizar la máxima fiabilidad de la infraestructura de red, desde la escalabilidad hasta la automatización de la configuración. Analicémoslas en orden.
Escalabilidad de soluciones BNG: de un único servidor a un clúster
El rendimiento de un único servidor con BRAS/BNG convergente puede alcanzar los 100 Gbps en modo dúplex completo, suficiente para dar servicio a hasta 50 000 suscriptores con una velocidad media de 2 Mbps por usuario. Sin embargo, para grandes operadores y con un crecimiento activo de la base de suscriptores, se requiere una mayor escalabilidad.
La escalabilidad vertical se consigue aumentando la potencia del equipo: incrementando el número de núcleos de procesador, añadiendo adaptadores de red y utilizando interfaces más rápidas. Las plataformas modernas admiten interfaces desde 1 GbE hasta 100 GbE, y las configuraciones superiores son capaces de procesar hasta 400 Gbps y dar servicio a hasta 150 000 suscriptores en un único servidor físico. Los sistemas utilizan la tecnología DPDK para el acceso directo a las tarjetas de red y el equilibrio de carga entre los núcleos de procesador, logrando una latencia de alrededor de 30 microsegundos.
Cuando se agota el rendimiento de un único servidor, se aplica la escalabilidad horizontal. La arquitectura de clúster con balanceadores de tráfico (Network Packet Broker) permite combinar hasta varias docenas de servidores en un único sistema. El balanceador distribuye el tráfico entre los nodos del clúster mediante un algoritmo de hash de direcciones IP de origen y destino, lo que garantiza una simetría crucial: todos los paquetes de una misma sesión se dirigen al mismo servidor.
El rendimiento del clúster escala de forma casi lineal y puede alcanzar los 4,6 Tbps con servidores x86 estándar. Un ejemplo práctico de esta arquitectura es la de un operador de Asia Central, que implementó una red basada en dos brazos físicos, cada uno con cuatro BNG desplegados. Este esquema no solo proporciona el rendimiento necesario, sino que también sienta las bases para un nivel superior de fiabilidad: la redundancia.
Tolerancia a fallos mediante redundancia: Activo-Activo y Activo-En Espera
La escalabilidad resuelve el problema del rendimiento, pero plantea un nuevo desafío: ¿qué ocurre si falla uno de los nodos? El fallo de un solo BNG en un clúster puede dejar a miles de suscriptores sin conectividad si no se implementan mecanismos de redundancia. Por ello, el siguiente paso crítico es un esquema de tolerancia a fallos bien diseñado.
Los BNG convergentes modernos admiten dos modos principales de redundancia: Activo-Activo y Activo-En Espera:
- En el modo Activo-Activo, la carga se distribuye equitativamente entre todos los nodos operativos; por ejemplo, cuatro BNG pueden procesar tráfico simultáneamente, cada uno asumiendo el 25 % de los suscriptores. Si falla uno de los servidores, su carga se redistribuye automáticamente entre los tres restantes, minimizando el tiempo de inactividad para los usuarios finales. Este esquema no solo garantiza la tolerancia a fallos, sino que también maximiza la utilización de recursos: ningún servidor permanece inactivo a la espera de un fallo.
- Por otro lado, el modo activo-en espera presupone la existencia de una reserva activa: el BNG de respaldo permanece en modo de espera y solo entra en funcionamiento si falla el principal. El protocolo VRRP se utiliza frecuentemente para BNG IPoE de capa 2, lo que garantiza una conmutación rápida.
La redundancia a nivel de servidor se complementa con redundancia de hardware dentro de cada plataforma. Las soluciones modernas están equipadas con fuentes de alimentación redundantes y un sistema de ventiladores N+1, que protege contra la mayoría de las fallas de hardware sin necesidad de recurrir a un servidor de respaldo. La conexión mediante canales LAG (Link Aggregation) agregados proporciona tolerancia a fallos a nivel de red: si falla un puerto físico, el tráfico se transfiere automáticamente a los puertos restantes.
Un operador de Asia Central ha demostrado la implementación práctica de estos esquemas. La red se basa en el principio de dos brazos físicos, cada uno con cuatro BNG que operan en modo activo-activo. Dentro de cada brazo se implementan dos segmentos lógicos, y los ingenieros realizan el cambio entre ellos manualmente según sea necesario. Esta arquitectura ha demostrado su eficacia: durante la migración a nuestro propio centro de datos, se detectó un problema de hardware en uno de los BNG, pero gracias a la redundancia, el tiempo de inactividad fue mínimo.
Protección contra ataques DDoS: mecanismos de seguridad integrados
Incluso la infraestructura más escalable y tolerante a fallos será inútil si los atacantes logran paralizarla. La infraestructura de telecomunicaciones se ha convertido en un objetivo prioritario para los ciberdelincuentes, lo que hace que la protección DDoS integrada no sea un complemento opcional, sino un elemento esencial para la fiabilidad de la red.
Los ataques a los operadores adoptan diversas formas, cada una de las cuales requiere métodos de protección específicos. El escenario más común es la saturación de los canales de entrada mediante ataques de amplificación (DNS, NTP, inundación UDP) o el uso de botnets. El segundo vector más frecuente es un ataque de alto PPS (paquetes por segundo), generalmente mediante inundación SYN o inundación UDP con suplantación de la dirección IP de origen, cuyo objetivo es agotar los recursos de los equipos de red. Por último, los atacantes pueden intentar infiltrarse directamente en los elementos de red del operador, obteniendo el control de la infraestructura crítica.
Los sistemas BNG convergentes modernos ofrecen dos niveles de protección según las necesidades del operador. El nivel básico incluye protección automática integrada contra los ataques más comunes: inundación SYN, inundación UDP e inundación HTTP. Estos mecanismos se activan automáticamente al detectar tráfico anómalo y no requieren configuración adicional, lo que garantiza una respuesta inmediata a la amenaza. Para los operadores que necesitan una protección más profunda, existen soluciones integrales con módulos de análisis de calidad de servicio integrados.
Los módulos analíticos recopilan y analizan continuamente las estadísticas de tráfico mediante IPFIX, identificando anomalías en tiempo real. El detector utiliza algoritmos de redes neuronales combinados con inspección profunda de paquetes (DPI) para determinar con precisión el tipo de ataque y separar el tráfico legítimo del malicioso. Tras la detección, el sistema puede actuar de dos maneras: bloquear completamente el tráfico entrante al recurso atacado (bloqueo total) o limpiar selectivamente el tráfico, permitiendo el paso solo de las conexiones legítimas.
La ventaja de los sistemas de protección modernos reside en su arquitectura distribuida: la protección se puede implementar en varios nodos de red simultáneamente, lo que garantiza una alta tolerancia a fallos del propio sistema de seguridad. Los algoritmos adaptativos actualizan automáticamente las reglas de filtrado a medida que avanza el ataque, sin necesidad de intervención manual por parte de los ingenieros. El análisis exhaustivo no solo permite repeler el ataque actual, sino también acumular conocimiento sobre los métodos empleados por los atacantes, aumentando gradualmente la eficacia de la protección. Asimismo, las soluciones mantienen su flexibilidad: el operador puede seleccionar distintos escenarios de bloqueo en función del tipo de recurso atacado y las prioridades del negocio.
Automatización con Ansible: De la configuración manual a DevOps
La escalabilidad, la redundancia y la protección contra ataques crean una sólida base técnica para una infraestructura confiable, pero también generan un nuevo problema: una mayor complejidad en la gestión. Cuando decenas de servidores BNG que dan servicio a cientos de miles de suscriptores operan en una red, configurar manualmente cada cambio se convierte en un cuello de botella. Agregar nuevos planes de tarifas, actualizar masivamente la configuración de seguridad o migrar suscriptores entre nodos requiere repetir las mismas operaciones en múltiples dispositivos, donde cualquier error puede provocar una interrupción del servicio.
La transición a la automatización mediante Ansible cambia radicalmente el modelo operativo. En lugar de conectarse manualmente a cada BNG e ingresar comandos, el ingeniero describe el estado deseado de la infraestructura en forma de playbook: un archivo de texto en lenguaje YAML, que luego se aplica a todos los nodos simultáneamente. Ansible garantiza la idempotencia de las operaciones: volver a ejecutar el mismo script no generará conflictos ni configuraciones duplicadas; el sistema simplemente verificará que el estado deseado ya se haya alcanzado.
El ahorro de tiempo se hace evidente desde el primer uso de la automatización. Lo que antes requería horas de trabajo de un ingeniero —por ejemplo, cambiar los parámetros de control de acceso para una categoría específica de suscriptores en ocho servidores BNG— ahora se puede hacer en minutos con un solo comando. Pero aún más importante es la minimización del error humano: una vez que la configuración se describe en código y se verifica, se aplica de forma idéntica a todos los nodos, eliminando errores tipográficos, pasos omitidos o diferencias en la configuración entre servidores.
Escalar la infraestructura también se convierte en una tarea sencilla. Agregar un nuevo servidor BNG al clúster ya no requiere horas de configuración manual: basta con agregar un nuevo host al inventario de Ansible y ejecutar el playbook de implementación estándar. Conectar nuevos suscriptores se simplifica de forma similar: en lugar de crear manualmente entradas de configuración, se pueden importar datos de facturación y generar automáticamente todos los ajustes necesarios. La flexibilidad de Ansible permite administrar múltiples dispositivos simultáneamente, lo que lo convierte en la herramienta ideal para redes en constante evolución.
Es particularmente importante que Ansible sea una herramienta gratuita y de código abierto; los operadores no necesitan pagar por licencias de sistemas de gestión de configuración. Al mismo tiempo, trabajar con Ansible no requiere conocimientos avanzados de programación: la sintaxis YAML es intuitiva y la biblioteca de módulos predefinidos cubre la mayoría de las tareas habituales. Incluso un ingeniero sin experiencia en desarrollo puede crear un playbook funcional, lo que hace que la automatización sea accesible a operadores de cualquier nivel.
La automatización completa el ciclo de la fiabilidad de la infraestructura: los equipos tecnológicamente avanzados se complementan con la excelencia operativa, donde se minimiza el factor humano y se maximiza la velocidad de respuesta a los cambios.
Conclusion
La fiabilidad de la infraestructura moderna de telecomunicaciones no es el resultado de una única solución milagrosa, sino de un enfoque integral en el que cada uno de los cuatro métodos descritos anteriormente refuerza a los demás. La escalabilidad proporciona el rendimiento necesario para el crecimiento, la redundancia protege contra fallos técnicos, la protección DDoS integrada desvía las amenazas externas y la automatización minimiza el factor humano y agiliza la respuesta a los cambios. En conjunto, crean un efecto sinérgico donde la fiabilidad del sistema resulta ser mayor que la suma de sus partes.
Las soluciones convergentes BNG/BRAS no son solo una plataforma tecnológica, sino la base para construir una red verdaderamente resiliente que pueda soportar tanto fallos técnicos como ataques dirigidos, manteniendo al mismo tiempo su flexibilidad y capacidad de gestión.
