BRAS: la mise à l'échelle et la réservation

June 3, 2021
BNG/BRAS
BRAS: la mise à l'échelle et la réservation
Les principales exigences matérielles pour la mise à l'échelle sont la compatibilité des composants et des pilotes du logiciel principal. Les principaux composants sont le CPU, la RAM, le disque dur, les cartes réseau.

Il est important de noter que lors de la construction de systèmes très chargés, un seul processeur est utilisé afin d’éviter des retards élevés lors de l’accès à la mémoire en raison de l’architecture NUMA.

Le logiciel BRAS présente certains avantages par rapport aux solutions matérielles-logicielles:

  • Indépendance de fournisseur de matériel
  • Possibilité d’utiliser le matériel disponible
  • Déploiement rapide
  • Possibilité de créer une zone de démonstration basée sur la machine virtuelle pour la validation de la configuration
  • Mise à l’échelle flexible grâce à l’augmentation des performances.

VAS Experts possède une vaste expérience dans la mise en œuvre de solutions d’extension BRAS. Nos clients sont souvent confrontés au défi de la mise à l’échelle des équipements réseau, et voici ce qu’ils disent de leur expérience de développement et de migration:

« La migration de Stingray SG-20 vers Stingray SG-40 a été absolument simple. Le logiciel Stingray a fonctionné sans erreur et la migration elle-même s’est déroulée sans aucun problème. »
Roman Trepalin, Post Ltd.

Dans cet article, nous allons parler en détail de plusieurs options d’extension avec des exemples de mise à l’échelle.

Mise à l’échelle (verticale)

L’expansion verticale se produit dans un seul appareil pour atteindre les performances souhaitées. La limite de performance actuelle par serveur est jusqu’à 120G de trafic commun. Lorsque de nouveaux processeurs apparaîtront à l’avenir, la limite sera augmentée. Nous recommandons d’utiliser un serveur de secours, afin que la charge puisse être basculée en cas de défaillance du serveur principal.

Exemple de mise à l’échelle basée sur des serveurs Intel

La mémoire est augmentée en fonction des exigences: une plateforme à 8 cœurs peut être utilisée pour démarrer, puis il est possible de passer à 16 et 28 cœurs. Les cartes réseau peuvent être utilisées avec des ports 10G/25G/40G, une combinaison de différents types de ports n’est pas prise en charge dans ce cas.

Voici un exemple d’extension de Stingray SG-6 à Stingray SG-60 sur la même plateforme.

Plateforme: Supermicro SYS-5019P-WTR

Caractéristiques de la plateforme:

  1. Single Socket P (LGA 3647) prend en charge le processeur évolutif Intel® Xeon® de 2-éme génération (Cascade Lake/Skylake)
  2. 6xDIMMs; up to 1.5TB 3DS ECC DDR4-2933MHz RDIMM/LRDIMM
  3. 2xPCI-E 3.0 x16 (FHFL) slots, 1 PCI-E 3.0 x8 (LP) slot
  4. 4xHot-swap 3.5″ SATA3 baies de lecteur
  5. 2x10G Base-T ports avec Intel X722 + X557
  6. 1xVGA, 2 COM, 2 USB 3.0, 2 USB 2.0
  7. 2xSuperDOM (Disk on Module) ports
  8. 500W Alimentations redondantes Certifie niveau Platine

 

table 1 — intel processor scale up

 

Exemple de mise à l’échelle basée sur les serveurs AMD

Les processeurs multicœurs AMD sont parfaits pour les systèmes nécessitant des performances en duplex intégral de 50 G. Les performances peuvent également être augmentées par le remplacement du processeur et l’ajout de mémoire et d’adaptateurs réseau.

Voici un exemple d’extension Stingray SG-60 à Stingray SG-120 sur la même plateforme.

Platforme: Supermicro AS-1014S-WTRT ou Supermicro AS-2113S-WTRT.

Important: Pour utiliser des interfaces 100G, il faut installer une carte-mère prenant en charge PCI 4.0.

Caractéristiques de la plateforme:

  1. Un processeur AMD EPYC™ série 7002
  2. 8xDIMMs; up to 2TB 3DS ECC DDR4-3200MHz RDIMM/LRDIMM
  3. 2xPCI-E 4.0 x16 (FHFL) slots; 1xPCI-E 4.0 x16 (LP) slot
  4. KVM IPMI 2.0+ intégré avec réseau LOCAL dédié
  5. 4 baies de lecteur Hot-swap SATA3 3,5″, prise en charge de 4 lecteurs U.2 NVMe (PCI-E 3.0) en option via un kit supplémentaire pour les périphériques NVM
  6. 2 ports LAN 10GBase-T via le contrôleur Broadcom BCM57416
  7. 1xVGA, 5xUSB 3.0 (4 arrière, 1 type A)
  8. 2xSuperDOM (Disk on Module) ports
  9. Alimentations redondantes 500 W niveau Platine haute efficacité

 

table 2 — amd scale up

 

Exemple de spécification de plateforme Supermicro

Lors de l’utilisation de Stingray SG en tant que L2 BRAS (autorisation DHCP/ARP/PPPoE), il est nécessaire de prendre en compte la charge supplémentaire associée à l’analyse de chaque paquet en fonction de paramètres supplémentaires. Cela entraîne une augmentation de consommation d’énergie par le processeur. Dans ces scénarios, il est recommandé d’augmenter le nombre de cœurs de processeur de 30 %. Pour la licence Stingray SG-40, mieux vaut prendre la plateforme Stingray SG-60.

table 3 — supermicro scale up

Mise à l’échelle (horizontale)

Mise à l’échelle horizontale peut être obtenue en utilisant plusieurs serveurs Stingray SG pour l’équilibrage de charge et le fractionnement. En augmentant le nombre de serveurs, vous pouvez résoudre une situation où il n’est pas possible de gérer tout le trafic par un seul appareil. Dans ce cas, la tolérance aux pannes de la solution dans son ensemble est augmentée.

Nous recommandons de prendre en compte les performances de chaque appareil si vous avez l’intention de transférer le trafic du serveur en panne sur un autre serveur.

Considérons des options la mise à l’échelle et la réservation des données séparément pour les schémas BRAS L2 et L3.

Conditions:

  • Mêmes performances et licences BRAS
  • Le serveur PCRF synchronise les bases UDR internes (état d’autorisation, police, services).

BRAS connecté à L3

L3 IPoE BRAS communique avec les abonnés via des routeurs intermédiaires, de sorte qu’il ne voit pas les adresses MAC d’origine et que les abonnés ont déjà des adresses IP attribués. L’attribution de l’adresse IP dans ce schéma se fait soit de manière statique dans les paramètres réseau, soit sur les commutateurs d’accès via le relais DHCP.

 

L3 BRAS Hot Standby via LAG (Active-Active)

 

l3 (active-active)

Deux appareils sont placés dans le même LAG avec l’équilibrage du trafic IP src / IP dst configuré. Cela permet d’équilibrer la charge entre les deux appareils et si l’un échoue, tout le trafic est dirigé vers un serveur. Vous aurez besoin d’une licence active pour chaque serveur BRAS à implémenter.

 

L3 BRAS Cold Standby sur LAG (Active — Standby)

 

l3(active-standby)

Deux appareils sont placés dans le même LAG avec des liens inactifs. Si les liaisons principales échouent, les liaisons de veille sont activées. Cela permet à tout le trafic d’être dirigé vers un serveur si le serveur principal échoue. L’implémentation nécessitera une licence de sauvegarde pour la réservation du serveur BRAS.

 

Cold Standby L3 BRAS par routage (Active-Standby)

 

l3 routing (active-standby)

Deux appareils sont placés dans des LAG différents. La route principale du trafic passe par le serveur actif. Le routage est configuré sur les routeurs de périphérie. Si le serveur principal tombe en panne, la route de secours est commutée. En cas de panne du serveur principal, cela permet à tout le trafic d’être acheminé vers un serveur de secours via une route alternative. La mise en œuvre nécessitera une licence de secours pour le serveur BRAS de secours.

BRAS connectés L2

BRAS connectés L2 et l’abonné ont une connexion L2 directe, de sorte qu’il voit les adresses MAC d’origine, la balise VLAN ou Q-in-Q, les demandes DHCP, qui constituent la base des demandes Radius. Les adresses IP sont publiées dans l’attribut d’acceptation Radius.

Options de BRAS L2:

  • DHCP est la suite — l’abonné reçoit une adresse IP via le proxy Stingray SG DHCP et transmet l’AAA à Billing. Ensuite, il est terminé par Stingray SG et va à Border.
  • Static IP est la suite — l’abonné a une adresse IP fixe, il passe par l’autorisation ARP AAA à Billing, s’est términé par Stingray SG et va à Border.
  • PPPoE est la suite — l’abonné reprend un tunnel PPP avec Stingray SG, l’autorisation de connexion / mot de passe par AAA dans la facturation, s’est términé par Stingray SG et va à Border.

 

Cold Standby L2 BRAS (DHCP, PPPoE) (Active-Standby)

 

l2 (active-standby)

Deux appareils sont placés dans le même domaine L2. Le serveur actif répond aux demandes des utilisateurs et assure l’autorisation. Après l’autorisation réussie, les routes sont annoncés via OSPF/BGP au routeur Border. Le routage est dynamique. Si le serveur principal échoue, le serveur de sauvegarde commence à répondre à des requêtes et à annoncer des abonnés. Le processus de commutation peut être effectué de différentes manières. Par exemple, en élevant des ports sur le serveur de secours ou en réécrisant le VLAN sur le commutateur d’agrégation. La mise en œuvre nécessitera une licence de secours pour le serveur BRAS de secours.

 

L2 BRAS Hot Standby (DHCP, PPPoE) (Active-Active)

 

l2 (active-active)

Deux appareils sont placés dans le même domaine L2. Les deux serveurs sont actifs et répondent aux demandes des utilisateurs et authentifient. Pour la technologie PPPoe, ce mode est pris en charge en fonction de la conception de la technologie elle-même, où l’abonné établit une connexion au serveur qui a répondu en premier. Pour DHCP, ce mode est en développement. Après l’autorisation réussie, des routes sont annoncées par l’intermédiaire d’OSPF/BGP au routeur périphérique. Le routage est dynamique. Si l’un des serveurs échoue, le deuxième serveur commence à gérer tout le trafic. Pour implémenter cela, vous aurez besoin d’une licence active pour chaque serveur BRAS.

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