Een van de belangrijkste taken van een internetprovider is het toewijzen van tariefplannen aan abonnees. Specifieke apparatuur – Broadband Network Gateway (BNG) of Broadband remote access server (BRAS) – is ingesteld om deze taak uit te voeren. Met dergelijke apparatuur kan de internettoegang van abonnees worden geautomatiseerd via de toepassing van beleid voor tariefplannen en aanvullende opties voor facturering. Laten we eens kijken hoe het werkt.
BNG van vandaag
De belangrijkste reden om aanpassingen aan een bestaand datatransmissienetwerk op te leggen is de toename van het verkeersvolume. Door te investeren in netwerkinfrastructuur overwegen de aanbieders van vandaag oplossingen die niet alleen de breedbandcapaciteit zullen uitbreiden, maar ook het bedrijf winstgevender en concurrerender zullen maken.
Een tweede belangrijke factor is de mogelijke instabiele werking van een bestaande BNG-apparatuur. In sommige gevallen laat de BNG het afweten en moet hij dringend worden vervangen. In andere gevallen loopt BNG ernstig achter – terwijl een stabiele werking van de gateway bedrijfskritisch is.
De volgende belangrijke factor is de implementatie van NAT (Network Address Translation). Deze technologie zet privé (grijze) IP-adressen om in externe (witte) adressen. Hier moet een provider beslissen: of hij NAT gebruikt als een afzonderlijke functie of als onderdeel van een BNG-oplossing.
Bij het kiezen van een specifieke oplossing moet een provider een afweging maken tussen wat ingenieurs, topmanagement en marketing belangrijk vinden. De eersten zoeken naar eenvoudige bediening en goede technische ondersteuning. Topmanagers houden rekening met de integriteit van de investeringen en de betrouwbaarheid van de leverancier. Marketingspecialisten willen graag gedetailleerde informatie over het gedrag van abonnees.
Specifieke kenmerken van virtuele BNG
vBNG is een softwaregedefinieerd product dat kan worden geïnstalleerd op standaard serverapparatuur op x86-architectuur. Hardwarespecificaties worden gedefinieerd door vBNG-leveranciers. Hardware kan worden aangekocht bij een partner van een leverancier; of bestaande apparatuur – als die aan de specificaties voldoet – kan worden gebruikt.
vBNG-licenties zijn gemakkelijk aanpasbaar. Het is mogelijk om: een upgrade uit te voeren zonder de apparatuur te veranderen; twee licenties samen te voegen op één apparaat of, als alternatief, ze te splitsen en te verplaatsen tussen apparaten. Al deze manipulaties zijn meestal beschikbaar via technische ondersteuning.
Vrijwel alle op de markt beschikbare vBNG-oplossingen zijn gemodificeerde (meestal sterk) Layer-3 OSI model softwarerouters. Hun ontwikkelaars (veelvoudig in zowel het aantal oplossingen als fabrikanten) variëren van kleine startende SW-ontwikkelaars tot grote internationale telco-merken. Toch heeft al deze software de volgende gemeenschappelijke kenmerken:
- x86-platformarchitectuur
- Stuurvlak – *nix OS (Centos, RHEL) of FreeBSD
- Gegevensvlak – Intel DPDK of PF-Ring ZeroCopy
Er zijn ook niet-typische vBNG-systemen – gebouwd op DPI-systemen (Deep Packet Inspection) in plaats van op Layer-3-routers. Dergelijke oplossingen zijn van het type L-2 Bridge. Stingray Service Gateway is het voorbeeld, dat BNG, DPI, NAT, router, enz. in één apparaat combineert.
Stingray SG-architectuur:
Zoals blijkt, impliceert deze regeling meerdere BNG’s voor verschillende netwerksegmenten. De interessante elementen ervan zijn PCRF-Server (Policy and Charging Rules Function) en UDR (Unified Data Repository).
- PCRF-Server zorgt voor interactie tussen BNG en factureringssysteem via het Radius-protocol.
- UDR onthoudt de laatste kenmerken van een abonnee, waardoor verschillende BNG-systemen kunnen worden gesynchroniseerd. Dit verhoogt de foutbestendigheid van het systeem en vermindert de belasting van de database van het factureringssysteem.
Routing voor L-2
Als Layer-2 Bridge beschikt de Stingray SG over routingmogelijkheden. Routing ondersteuning is gebaseerd op router daemons (achtergrond service software) in een aparte ruimte van VRF namen. Het werkt als volgt:
Alle VLAN (L2 domeinen) gaan door naar alle Stingray BNG apparatuur in het netwerk van een provider. Stingray BNG kan zowel in Active-Passive modus als in Active-Active balancing modus werken. Nadat de Stingray SG een ARP, DHCP of PPPOE pakket ontvangt, voert het de autorisatie uit en, bij succes, start de routering van de abonnee die via OSPF/BGP naar een Border router aankondigt. Als nat pool wordt geïnitieerd, begint Stingray op het moment van de creatie ervan de witte subnetinformatie voor een router aan te kondigen.
Router werkt op gescheiden: zowel threads als CPU-kern binnen het standaard x86-serverplatform. Bij de start past het systeem standaard threadparameters toe – die in de toekomst kunnen worden gewijzigd.
Vermeldenswaard is dat het routeringsproces de hardware RAM-geheugenvereisten verhoogt. Momenteel wordt de populaire BIRD software router gebruikt. In latere updates plant de leverancier de toevoeging van andere daemons: FRR, QUAGGA, Juniper CRPD.
De combinatie van verschillende functionaliteiten in één hard’n’soft oplossing stelt de telecomoperator in staat om niet alleen de taken uit de hoofdgroep, zoals BNG, NAT, routing, uit te voeren met slechts één verenigd apparaat. Een provider krijgt ook extra mogelijkheden om zijn netwerk te ontwikkelen met DPI-technologie. Terwijl het transparante redundantieontwerp en het enkele controlepunt van de gehele oplossing de sysadminafdeling kan ontlasten.
BNG is het cruciale element van een netwerk van een telco-provider. Andere elementen zijn ook belangrijk, dus door alle functionaliteiten te verenigen in één apparaat op een uniform platform met freeware besturingssysteem, verkrijgt men een oplossing voor een up-to-date telecomoperator – dat is groot voor plannen en mogelijkheden in bedrijfsgroei.
Previous article
