Uma das principais tarefas de um fornecedor de Internet é a atribuição de planos tarifários aos assinantes. Equipamento específico – Broadband Network Gateway (BNG) ou servidor de acesso remoto de banda larga (BRAS) – é definido para realizar a tarefa. Tal equipamento permite automatizar o acesso dos assinantes à Internet através da aplicação de políticas de planos tarifários e opções adicionais de facturação. Vamos ver como funciona.
BNG de hoje
A principal razão para implicar modificações a uma rede de transferência de dados existente é o aumento do volume de tráfego. Ao investir em infra-estruturas de rede, os fornecedores de hoje consideram soluções que não só expandirão a capacidade de banda larga, como também tornarão o negócio mais rentável e competitivo.
O segundo factor importante é a possibilidade de operações instáveis de um equipamento de BNG existente. Em alguns casos, o BNG falha e requer uma substituição urgente. Noutros casos, o BNG atrasa-se seriamente – enquanto as operações de gateway estáveis são fundamentais para o negócio.
O próximo factor importante é a implementação do serviço NAT (Network Address Translation). Esta tecnologia converte endereços IP privados (cinzentos) em endereços IP externos (brancos). Aqui um fornecedor precisa de decidir: ou empregar NAT como uma característica separada ou como parte de uma solução de BNG.
Ao seleccionar uma solução específica, um fornecedor tem de equilibrar o que os engenheiros, a gestão de topo e o marketing se preocupam. Os primeiros procuram operações simples e apoio técnico adequado. Os executivos de topo consideram a integridade dos investimentos e a fiabilidade dos fornecedores. Os especialistas de marketing estão ansiosos por receber informação detalhada sobre o comportamento dos subscritores.
BNG virtual específico
vBNG é um produto definido por software que poderia ser instalado em equipamento de servidor padrão na arquitectura x86. As especificações de hardware são definidas pelos fornecedores de vBNG. O hardware pode ser adquirido a um parceiro do vendedor; ou pode ser utilizado equipamento existente – se corresponder às especificações.
As licenças vBNG são facilmente ajustáveis. É possível: fazer uma actualização sem mudança de equipamento; fundir duas licenças num único dispositivo ou, alternativamente, dividi-las e movimentar-se entre dispositivos. Todas estas manipulações estão normalmente disponíveis através de apoio técnico.
Praticamente todas as soluções vBNG disponíveis no mercado são modificadas (geralmente altamente) routers de software modelo OSI Layer-3. Os seus criadores (múltiplos tanto em número de soluções como de fabricantes) variam desde pequenos criadores de SW a grandes marcas internacionais de telescópios. No entanto, todo esse software tem as seguintes características comuns:
- arquitectura de plataforma x86
- Control Plane – *nix OS (Centos, RHEL) ou FreeBSD
- Plano de dados – Intel DPDK ou PF-Ring ZeroCopy
Existem também sistemas vBNG não típicos – construídos em sistemas DPI (Deep Packet Inspection) e não em routers de Camada 3. Tais soluções são do tipo ponte L-2. Stingray Service Gateway é o exemplo, combinando BNG, DPI, NAT, router, etc. em apenas um dispositivo.
Stingray SG architecture
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Como se viu, este esquema implica vários BNG para diferentes segmentos de rede. Os seus elementos interessantes são PCRF-Server (Policy and Charging Rules Function) e UDR (Unified Data Repository).
- O Servidor PCRF-Server proporciona a interacção do BNG com um sistema de facturação através do protocolo Radius.
- O UDR memoriza as últimas características de um assinante, proporcionando uma oportunidade de sincronizar vários sistemas de BNG. Isto aumenta a imunidade a falhas do sistema, bem como diminui a carga de uma base de dados do sistema de facturação.
Roteamento para L-2
Como Ponte Layer-2, Stingray SG possui a possibilidade de roteamento. O suporte de encaminhamento é baseado em daemons de encaminhamento (software de serviço de fundo) num espaço separado de nomes VRF. Funciona da seguinte forma:
Todas as VLAN (domínios L2) passam para todo o equipamento Stingray BNG na rede de um fornecedor. Stingray BNG pode operar no modo Active-Passive, bem como no modo Active-Active balancing. Depois de Stingray SG receber ARP, DHCP ou pacote PPPOE, executa a autorização e, após o seu sucesso, inicia o encaminhamento do assinante anunciando via OSPF/BGP a um router de fronteira. Se for iniciado nat pool, no momento da sua criação Stingray começa a anunciar a informação da subrede branca para um router.
O router opera em separado: tanto os threads como o núcleo da CPU dentro da plataforma de servidor x86 padrão. Ao iniciar, o sistema aplica parâmetros de threads padrão – que podem ser modificados no futuro.
Vale a pena mencionar que o processo do router acrescenta aos requisitos de memória RAM do hardware. Actualmente está a ser utilizado o popular router de software BIRD. Em actualizações posteriores o fornecedor planeia a adição de outros daemons: FRR, QUAGGA, Juniper CRPD.
A combinação de várias funcionalidades numa única solução hard’n’soft permite ao operador de telecomunicações não só executar as tarefas do grupo principal, como BNG, NAT, encaminhamento com apenas um dispositivo unido. Um fornecedor obtém também oportunidades adicionais para desenvolver a sua rede com tecnologia DPI. Enquanto a concepção transparente da redundância e o ponto de controlo único de toda a solução pode aliviar a carga de dept. de administrador de sistema.
O BNG é o elemento crucial de uma rede de fornecedores de telecomunicações. Outros elementos também são importantes, pelo que, unindo todas as funcionalidades num único dispositivo numa plataforma unificada com sistema operacional freeware, é possível obter uma solução para um operador de telecomunicações actualizado – que é grande para planos e oportunidades no crescimento do negócio.
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