Go back to the previous page
Solutions

BNG следующего поколения для интернет-провайдеров

Одна из главных задач для интернет-провайдера — назначение тарифных планов абонентам За это отвечает специальное оборудование — (Broadband Network Gateway (BNG) или же Broadband remote access server (BRAS)). Такое оборудование позволяет автоматизировать доступ абонентов к сети интернет, применяя политики тарифных планов и дополнительные опции тарификации. Рассказываем, как все устроено.

Современный BNG

Главная причина внесения изменений в имеющуюся сеть передачи данных — это, рост объемов трафика. Инвестируя в сетевую инфраструктуру, современные провайдеры рассматривают те решения, которые позволят не только увеличить ее пропускную способность, но и сделают бизнес более прибыльным и конкурентоспособным.

Второй важный фактор — это нестабильная работа имеющегося оборудования BNG. Бывают ситуации, когда BNG выходит из строя и нужно срочно его заменить. Или же BNG работает с серьезными задержками, а стабильная работа шлюза является бизнес-критичным процессом.

Следующий по важности фактор — это внедрение сервиса NAT (Network Address Translation). Это технология преобразования приватных (серых) IP-адресов во внешние (белые). В этом случае, оператору нужно решить, реализовывать ли NAT отдельно или в составе BNG-решения.

При выборе конкретного решения оператор должен соблюсти баланс интересов инженеров, руководства и маркетинга. Для первых важны простота эксплуатации и хорошая поддержка продукта. Начальство же думает о сохранении инвестиций и надежности вендора. А для маркетологов важно иметь возможность получать подробную информацию о пользователях.

Virtual BNG: особенности

vBNG — это software-definite продукт, который устанавливается на стандартное серверное оборудование, на архитектуре x86. Технические требования к аппаратной части выдаются вендором vBNG. «Железо» можно приобрести у партнера вендора системы, или использовать собственное оборудование, подходящее под требования.

Лицензии vBNG можно гибко адаптировать. Можно производить апгрейд без замены оборудования, «сливать» две лицензии на одном устройстве, разделять их и переносить с устройства на устройство. Обычно, все это доступно в рамках технической поддержки.

Практически все представленные на рынке vBNG — это в разной степени сильно доработанные программные Layer-3 OSI model routers. На рынке представлено большое количество решений от разных поставщиков — от небольших SW-developers startups, до крупных международных брендов телеком-индустрии. Тем не менее, для всех таких программ можно выделить общие черты:

  • Архитектура платформы x86
  • Control Plane – *nix OS (Centos, RHEL) or FreeBSD
  • Data plane – Intel DPDK or PF-Ring ZeroCopy

Но есть и нетипичные vBNG, созданные не на основе Layer-3 маршрутизаторов, а на основе DPI (Deep Packet Inspection) system. Они являются устройством типа L-2 Bridge. Рассмотрим Stingray Service Gateway. Это решение совмещает в одном устройстве функциональность BNG, DPI, NAT, Router.

Архитектура Stingray SG:

Интересными элементами такой схемы реализации с несколькими BNG для разных сегментов сети являются PCRF-Server (Policy and Charging Rules Function) и UDR (Unified Data Repository).

  • PCRF-Server. Обеспечивает взаимодействие BNG с биллинговой системой через Radius-протокол.
  • UDR. Запоминает последние свойства абонента, обеспечивая возможность синхронизации нескольких BNG. Это позволяет обеспечить отказоустойчивость системы, а также снизить нагрузку на базу данных биллинговой системы.

Маршрутизация для L-2

Stingray SG, являясь Layer-2 Bridge, имеет возможность маршрутизации. Поддержка маршрутизации реализована на базе роутер-демонов (сервисных фоновых программ) в отдельном пространстве имен VRF. Вот как это работает:

Все VLAN (L2-домены) приходят на все Stingray BNG устройства в сети оператора связи. Stingray BNG могут работать в режимах Active-Passive, а также Active- Active в режиме балансировки. После того как Stingray SG принимает пакет ARP, DHCP или PPPOE, он проводит авторизацию и после ее успешного выполнения начинает анонсировать по OSPF/BGP на Border router маршрут абонента. Также в случае заведения nat pool, в момент его создания он начинает анонсировать для роутера информацию о белой подсети.

Роутер-процесс работает на отдельных потоках и ядрах CPU внутри стандартной x86 серверной платформы. При старте система задает параметры потока по умолчанию, в дальнейшем их можно изменить.

Стоит отметить, что роутер-процесс добавляет требования к объему RAM аппаратной платформы. В настоящее время, используется популярный программный роутер BIRD. В других обновлениях, вендор планирует добавить также других демонов — FRR, QUAGGA, Juniper CRPD.

Совмещение разных ролей на базе одного программно-аппаратного комплекса позволяет оператору связи не только выполнять группу основных задач с помощью единого устройства, таких как BNG, NAT, Routing, но и получить дополнительные возможности для развития сети с помощью технологии DPI. А прозрачная схема резервирования и единая точка управления комплексом позволит снизить нагрузку на группу системного администрирования.

BNG является важнейшим элементом в сети оператора связи. Тем не менее, другие ее элементы также важны, поэтому объединяя все эти функции в одном устройстве на унифицированной платформе с freeware operating system, можно получить решение для современного оператора связи, имеющего большие планы и возможности для роста бизнеса.

Rate this article

Be the first to know about new articles!

Subscribe to our mailing
By clicking on the button, you agree to the terms of «Privacy Policy»
Our website uses cookies to improve your experience