Una de las principales tareas de un proveedor de Internet es asignar planes de tarifas a los abonados. Para ello, se utilizan equipos específicos, como la pasarela de red de banda ancha (BNG) o el servidor de acceso remoto de banda ancha (BRAS). Estos equipos permiten automatizar el acceso a Internet de los abonados mediante la aplicación de políticas de planes de tarifas y opciones adicionales de facturación. Veamos cómo funciona.
El BNG de hoy
La principal razón para implicar modificaciones en una red de transferencia de datos existente es el aumento del volumen de tráfico. Al invertir en infraestructura de red, los proveedores de hoy en día consideran soluciones que no sólo ampliarán la capacidad de banda ancha, sino que también harán que el negocio sea más rentable y competitivo.
El segundo factor importante es el posible funcionamiento inestable de un equipo BNG existente. En algunos casos, el BNG falla y requiere una sustitución urgente. En otros casos, el BNG sufre graves retrasos, mientras que el funcionamiento estable de la pasarela es crítico para el negocio.
El siguiente factor en importancia es la implementación del servicio NAT (Network Address Translation). Esta tecnología convierte las direcciones IP privadas (grises) en externas (blancas). En este punto, el proveedor debe decidir si emplea NAT como función independiente o como parte de una solución BNG.
Al elegir una solución concreta, el proveedor tiene que sopesar lo que les interesa a los ingenieros, la alta dirección y el marketing. Los primeros buscan un funcionamiento sencillo y un soporte técnico adecuado. Los altos ejecutivos tienen en cuenta la integridad de las inversiones y la fiabilidad del proveedor. Los especialistas en marketing están deseosos de recibir información detallada sobre el comportamiento de los abonados.
Especificaciones de Virtual BNG
vBNG es un producto definido por software que puede instalarse en equipos de servidor estándar con arquitectura x86. Las especificaciones de hardware las definen los proveedores de vBNG. El hardware puede adquirirse a un socio del proveedor; o bien puede utilizarse el equipo existente, si se ajusta a las especificaciones.
Las licencias de vBNG son fácilmente ajustables. Es posible: realizar una actualización sin cambiar el equipo; fusionar dos licencias en un dispositivo o, alternativamente, dividirlas y trasladarlas entre dispositivos. Todas estas manipulaciones suelen estar disponibles a través del soporte técnico.
Prácticamente todas las soluciones vBNG disponibles en el mercado son routers de software de modelo OSI de Capa 3 modificados (normalmente en gran medida). Sus desarrolladores (múltiples tanto en número de soluciones como de fabricantes) varían desde pequeñas startups desarrolladoras de SW hasta grandes marcas internacionales de telecos. Sin embargo, todos estos programas tienen en común las siguientes características
- arquitectura de plataforma x86
- Plano de control – SO *nix (Centos, RHEL) o FreeBSD
- Plano de datos – Intel DPDK o PF-Ring ZeroCopy
También existen sistemas vBNG atípicos – construidos sobre sistemas DPI (Deep Packet Inspection) en lugar de sobre routers de capa 3. Estas soluciones son del tipo L-2 Bridge. Stingray Service Gateway es el ejemplo, que combina BNG, DPI, NAT, router, etc. en un solo dispositivo.
Arquitectura Stingray SG:
Como se ha visto, este esquema implica varios BNG para distintos segmentos de red. Sus elementos interesantes son PCRF-Server (Policy and Charging Rules Function) y UDR (Unified Data Repository).
- PCRF-Server proporciona la interacción del BNG con un sistema de facturación a través del protocolo Radius.
- UDR memoriza las últimas características de un abonado, lo que permite sincronizar varios sistemas BNG. Esto aumenta la seguridad del sistema y reduce la carga de la base de datos del sistema de facturación.
Enrutamiento para L-2
Como puente de capa 2, Stingray SG posee la posibilidad de enrutamiento. El soporte de enrutamiento se basa en daemons de enrutador (software de servicio en segundo plano) en un espacio separado de nombres VRF. Funciona de la siguiente manera:
Todas las VLAN (dominios L2) pasan a todos los equipos Stingray BNG de la red de un proveedor. Stingray BNG puede funcionar en modo Activo-Pasivo, así como en modo de equilibrio Activo-Activo. Después de que Stingray SG reciba un paquete ARP, DHCP o PPPOE, realiza la autorización y, si tiene éxito, inicia el enrutamiento del abonado anunciando a través de OSPF/BGP a un enrutador de frontera. Si se inicia un pool nat, en el momento de su creación Stingray comienza a anunciar la información de la subred blanca para un router.
El enrutador funciona por separado: tanto los hilos como el núcleo de la CPU dentro de la plataforma de servidor x86 estándar. En el momento del lanzamiento, el sistema aplica parámetros de hilos predeterminados, que podrían modificarse en el futuro.
Cabe mencionar que el proceso de enrutamiento aumenta los requisitos de memoria RAM del hardware. Actualmente se utiliza el popular enrutador de software BIRD. En actualizaciones posteriores, el fabricante planea añadir otros demonios: FRR, QUAGGA, Juniper CRPD.
La combinación de varias funcionalidades en una solución hard’n’soft permite al operador de telecomunicaciones no sólo realizar las tareas del grupo principal, como BNG, NAT, enrutamiento con un solo dispositivo unido. El proveedor también obtiene oportunidades adicionales para desarrollar su red con la tecnología DPI. El diseño de redundancia transparente y el punto de control único de toda la solución pueden aliviar la carga del departamento de administración de sistemas.
El BNG es el elemento crucial de la red de un proveedor de telecomunicaciones. Otros elementos también son importantes, por lo que, uniendo todas las funcionalidades en un solo dispositivo en una plataforma unificada con sistema operativo freeware, se puede obtener una solución para un operador de telecomunicaciones actualizada – que es grande para los planes y oportunidades en el crecimiento del negocio.
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