Маршрутизатор Ericsson (RedBack) SE100 BRAS IPv6

Что такое Carrier Grade NAT/Large Scale NAT

Carrier Grade NAT (CG-NAT) или Large Scale NAT (LSN) по сути представляет из себя реализацию обычного NAPT44, но масштабированного по производительности до уровня решения операторского класса. В этой связи для CG-NAT характерны такие «операторские» функции как:

• Ограничение количества трансляций на одного абонента
• Ограничение времени жизни одной трансляции (aging)
• Необходимость протоколирования трансляций (СОРМ)

Таким образом CG-NAT (LSN) можно охарактеризовать NAT устройство используемое для нужд «многих» абонентов оператора связи (как абонентов ШПД — физических лиц, так и для подключения сайтов корпоративных заказчиков). Под словом «многих» следует понимать количество абонентов до нескольких десятков тысяч на одно устройство CG-NAT. Как было сказано выше существует насколько вариантов реализации технологии NAT (в зависимости от используемых версий протокола IP и направления преобразования IP-адресов), внедрение CG-NAT так же возможно в нескольких вариантах:

• NAT44/NAT444 (double NAT)
• NAT64
• Dual Stack Lite (DS-Lite)

Все варианты реализации призваны служить общей цели — позволить оператору использовать единый «небольшой» пул IPv4 адресов для подключения большого количества абонентов через CG-NAT/LSN устройство. Разница между ними в том, как данные переносятся через точку применения CG-NAT:

• NAT44/NAT444 (double NAT) — перенос данных с использованием пакетов протокола IPv4
• NAT64 — перенос данных с использованием пакетов протокола IPv6
• Dual Stack Lite (DS-Lite) — перенос данных с использованием пакетов протокола IPv4 через туннели IPv6

Плюсы и минусы CG-NAT

Важнейшим моментом требующим применения CG-NAT на сети оператора связи является необходимость поддержки развития и роста существующей IPv4 инфраструктуры, подключения абонентов, внедрения новых сервисов. В то же время технология CG-NAT имеет определенные «узкие места», среди которых стоит отметить следующие:

• CG-NAT поддерживает жизнеспособность и рост IPv4 до определенного уровня, что связано, с ограничениями самого протокола IPv4 (сколь бы долго мы не пытались использовать правило «много» абонентов — «небольшой» пул IPv4, но и эти «небольшие» пулы рано или поздно закончатся
• Масштабируемость по пропускной способности и количеству трансляций (одновременных и новых-в-секунду), поддержка ALG — все это является важными вопросами при внедрении CG-NAT.

Требования предъявляемые к решению CG-NAT44

Функциональность NAT (описывается в RFC4787, RFC5382, RFC5508) включая:

• Endpoint Independent Mapping/Filtering
• Paired IP address pooling behavior
• Port Parity preservation for UDP
• Hairpinning behavior
• Static Port Forwarding
• Active FTP ALG

Функции управления:

• Port Limit per subscriber
• Mapping Refresh
• NAT logging

Функции обеспечения отказоустойчивости:

• Active/Standby
• Active/Active

Введение

Сервисные шлюзы семейства SmartEdge® занимают ведущее место в отрасли как наиболее передовая и полноценная мультисервисная широкополосная агрегирующая платформа, обеспечивающая развертывание самых разнообразных модернизированных широкополосных сетей. Эта платформа была специально разработана и оптимизирована для предоставления услуг Triple Play операторского класса, включающих в себя передачу видео, голоса, данных и интерактивного контента. В результате этого достигается плавное предоставление приносящих доход абонентских услуг. Благодаря такому многофункциональному дизайну платформа SmartEdge обеспечивает построение очень гибких и цельных интеллектуальных широкополосных сетей, являющихся персонализированными, адаптивными и эффективными. Поэтому неудивительно, что сервисный шлюз SmartEdge стал открытой сетевой базой для развертывания наиболее смелых, передовых и сложных широкополосных систем.

Основные параметры

·Пропускная способность 12 Гбит/с, производительность проводной сети 8 Мп/с, компактный форм-фактор 2 RU

·Поддержка 8000 одновременно работающих пользователей с числом VLAN до 16000

·Упрощает использование мультисервисных сетей Triple Play за счет объединения пограничной маршрутизации, агрегации Ethernet-трафика и управления абонентами (BRAS)

·Позволяет сократить совокупную стоимость владения мультисервисными сетями

·Позволяет использовать мультисервисные функции Triple Play в сетях меньшего масштаба с меньшим числом абонентов или портов оборудования

Обзор продукта

Сервисный шлюз SmartEdge 100 создан на основе испытанной аппаратно-программной платформы компании Redback - SmartEdge. Он объединяет в одной компактной и гибкой мультисервисной концентрирующей широкополосной платформе функции высокопроизводительной пограничной маршрутизации, агрегации Ethernet-трафика и расширенные средства управления абонентами. Сервисный шлюз SmartEdge 100 оптимизирован для предоставления мультисервисных услуг в сетях небольшого масштаба:

·распределенные точки присутствия (POP),

·удаленные головные офисы (RCO)

·системы коллективного доступа (MTU).

Благодаря этому он позволяет расширить охват ведущей в отрасли технологии SmartEdge Service Gateway, которая до сегодняшнего дня была доступна только в рамках более дорогого решения.

Сервисный шлюз SmartEdge 100 образует рабочую среду, совместимую с решением SmartEdge 600. При этом обеспечивается простота развертывания, легкость в обслуживании и непревзойденная эксплуатационная эффективность и экономичность.

В компактном формфакторе, составляющем две единицы высоты (RU), предусмотрены два фиксированных порта Gigabit Ethernet и два универсальных отсека FlexSlots, поддерживающих несколько модульных интерфейсов и обеспечивающих экономию пространства. Два двухконтурных фиксированных порта Gigabit Ethernet обеспечивают полную гибкость развертывания и поддерживают одновременно два любых соединения Gigabit Ethernet с интерфейсами на основе медного TX-кабеля или компактного съемного форм-фактора (SFP). Два модульных отсека FlexSlots поддерживают дополнительные интерфейсные карты (MIC), обеспечивающие развертывание, 10/100/1000 TX Ethernet или оптических портов Gigabit Ethernet на основе SFP.

Сервисный шлюз SmartEdge 100 предоставляет испытанные, высокопроизводительные и развитые функции третьего поколения для управления абонентами. Лицензирование системы допускает поддержку до 24 000 абонентов, включая поддержку всех расширенных средств управления абонентами (BRAS), таких как

·оконечная обработка и туннелирование протокола соединения типа «точка-точка» (PPP),

·поддержка DHCP-сервера,

·ААА – авторизация пользователей с использованием протокола RADIUS

Усовершенствованные возможности пограничной маршрутизации поддерживаются на аппаратном уровне с использованием:

·устойчивых протоколов IP-маршрутизации,

·иерархического качества обслуживания (HQoS),

·эффективного аппаратного тиражирования при групповой передаче,

·многопротокольной коммутации с помощью меток-признаков (MPLS)

·услуг виртуальных частных локальных сетей (VPLS).

Благодаря использованию полностью программируемых интегральных схем конкретных приложений, SmartEdge 100 также обеспечивает поддержку IPv6, а так же технологии dualstacksubscriber.

За счет очень гибких, масштабируемых возможностей по предоставлению услуг устройство SmartEdge 100 позволяет создать комплексное решение сетевой инфраструктуры для поставщиков услуг, которые предоставляют широкополосные услуги в жилых районах, осуществляют передачу видео и контента в реальном времени и голоса по IP-сетям (VoIP) либо предоставляют сервисы Ethernet для бизнес-приложений в виртуальных частных сетях IP/MPLS, где применение систем на шасси не оправдано с экономической точки зрения.

Гибкий модульный интерфейс

В устройстве SmartEdge 100 сочетаются преимущества низкой стоимости платформы с фиксированной конфигурацией с гибкостью модульного интерфейса за счет использования интерфейсных карт (MIC). Устройство SmartEdge 100 вносит новые аспекты сохранения инвестиций в данный класс продуктов и предлагает два отсека FlexSlots в устройстве, что обеспечивает поддержку большого числа различных интерфейсов. Помогая снизить объем предварительных инвестиций, технология FlexSlots не требует заполнения отсеков для запуска устройства. Таким образом, для создания исходной конфигурации достаточно лишь одной MIC-карты, а дальнейшее расширение может выполняться по мере необходимости. В число предлагаемых вариантов интерфейсных Ethernet-карт для устройства SmartEdge 100 входят следующие:

·2-портовая MIC-карта Gigabit Ethernet на основе SFP

·2-портовая MIC-карта Gigabit Ethernet 1000Base-TX

Интерфейсные карты (MIC) допускают горячую замену, благодаря чему обеспечивается экономичное расширение и быстрая перенастройка SmartEdge 100 с целью поддержки новых интерфейсных функций без простоя платформы. Отдельные MIC-карты могут заменяться без перенастройки, что сокращает число необходимых трудоемких операций.

Модульное программное обеспечение операционной системы SmartEdge

В устройстве SmartEdge 100 применяется та же самая широко распространенная и испытанная на практике операционная система SmartEdge (SEOS), что и во всем семействе шасси SmartEdge. Это позволяет предложить широкий комплекс функций и обеспечить операционную согласованность во всей сети. Система SEOS разработана для решения конкретной задачи в соответствии со строгими стандартами операторского класса. Она в значительной мере оптимизирована для ответственных мультисервисных сетевых систем и позволяет надежным образом предоставлять приложения, чувствительные к задержкам и искажениям, такие как видеоуслуги с широкополосным качеством, сетевые игры и передача голоса по сетям IP (VoIP). В SEOS используется знакомый интерфейс командной строки (CLI) с расширенным набором команд настройки системы, предоставления услуги и устранения неисправностей. Настройка в реальном времени осуществляется интуитивно с применением методов безопасного доступа, таких как безопасная оболочка, которые позволяют управлять доступом и настройкой платформы SmartEdge 100.

Подлинно модульная программная архитектура

Система SEOS разработана с применением сложной модульной архитектуры, которая обеспечивает максимально возможный уровень гибкости в реальном времени и доступности сети. Каждый функциональный элемент системы SEOS, такой как протокол маршрутизации, база маршрутной информации (RIB), IP-службы, интерфейсы конфигурации и управления системой, реализованы в виде отдельных процессов, каждый из которых расположен в отдельном защищенном пространстве памяти. В результате такого высоконадежного подхода каждый процесс, включая OSPF, BGP, DNS, DHCP, L2TP, SNMP и многие другие, выполняется независимо, поэтому сбой или перезапуск любого отдельного процесса не оказывает никакого влияния на другие активные процессы. Такое исключительное разделение процессов в значительной мере повышает физическую доступность устройств, а также эксплуатационную стабильность, что обеспечивает беспрецедентно эффективную локализацию неисправностей.

Перенастройка и обновление в режиме реального времени

Поставщики услуг могут выполнять перенастройку и обновление большинства отдельных модулей SEOS в режиме реального времени, а во многих случаях и без влияния на сеансы абонентов или прохождение сигналов системы. В результате, показатели сертификации программного обеспечения и времени развертывания значительно улучшились, поскольку обновления в реальном времени и новые функции могут быть развернуты без перезагрузки всего образа SEOS. Кроме того, гибкая модульная структура SEOS значительно сокращает число циклов устранения проблем и разработки программного обеспечения за счет быстрой разработки, тестирования и внедрения новых функций.