Análisis profundo del vBNG de Ciena: mayor flexibilidad y agilidad en los servicios de banda ancha
La red fija de banda ancha tiene varios componentes críticos, pero el elemento clave es el Broadband Network Gateway (BNG), que establece y gestiona las sesiones de abonados actuando como punto de autenticación a través del cual los abonados se conectan a la red de banda ancha de un operador. El BNG agrega el tráfico de abonados procedente de la red de acceso y se encarga de varias funciones importantes de gestión de abonados, como autenticación, autorización y contabilidad (AAA), asignación de direcciones IP, calidad de servicio (QoS) y aplicación de políticas. Todo el tráfico saliente hacia Internet pasa por el BNG y todo el tráfico entrante desde Internet pasa por el BNG en dirección al cliente.
Históricamente, el principal servicio que se prestaba era simplemente el acceso básico a Internet. Sin embargo, el mundo ha cambiado desde entonces y los servicios de banda ancha han evolucionado para incluir la transmisión continua de video, los juegos, la oficina en casa, Internet de las Cosas (IoT) y muchos otros servicios.
Esto no solo aumentó el volumen de información transmitida, sino que el modelo de tráfico se ha convertido en una combinación de distintos protocolos en constante cambio. Muchas aplicaciones nuevas consumen mucho ancho de banda y son sensibles a la latencia. La capacidad de reducir la latencia se convertirá en un elemento diferenciador en el futuro, a medida que surjan aplicaciones en el borde que exijan un mayor rendimiento en tiempo real. El crecimiento del ancho de banda y la reducción de la latencia, junto con otros requisitos de funcionalidades para la calidad del servicio (QoS) y una mejor calidad de la experiencia (QoE), suponen todo un reto.
Figura 1: Las demandas de las aplicaciones aumentan la presión sobre la red
Es imposible predecir cómo cambiarán las demandas de aplicaciones y servicios con el paso del tiempo. Piense en la cantidad de avances tecnológicos que hoy damos por descontado y que no existían hace tan solo una década. El desafío es construir una red flexible capaz de hacer frente a esta dinámica del mercado, sobre todo en el borde de la red.
Con la enorme inversión que se destina a las redes de fibra que tienen una vida útil típica de más de 30 años, lo lógico es desplegar un BNG capaz de responder a las necesidades actuales y con capacidad para evolucionar a medida que esas necesidades cambien. Esto se alinea directamente con los valores clave que ofrece el vBNG de Ciena:
Sabiendo que la vida útil de la planta de cable de fibra óptica es de aproximadamente 40 años, tiene sentido planificar con antelación las aplicaciones futuras, instalando muchas fibras, dejando mucho espacio libre en las tuberías y eligiendo arquitecturas de redes que no obstaculicen las actualizaciones. - Fuente: Fiber Optic Association Website
Desagregado, virtualizado y escalable
Los BNG heredados (basados en chasis), con sus arquitecturas históricamente cerradas, dificultan la rápida evolución de las demandas de escalabilidad, flexibilidad e innovación en el borde de la red, especialmente a la hora de abordar los requisitos de las aplicaciones nuevas y emergentes.
En comparación, el vBNG de Ciena se diseñó como un BNG definido por software, totalmente en contenedores, virtualizado y nativo de la nube desde su concepción. Aporta la flexibilidad y agilidad que los operadores necesitan para aprovechar con rapidez las oportunidades que ofrece el cambiante mercado actual de banda ancha.
Más concretamente, el vBNG de Ciena tiene una arquitectura abierta y fue desarrollado conforme a la norma TR-459 del Broadband Forum: "la separación del plano de usuario y el plano de control (CUPS, por su sigla en inglés) para un BNG desagregado". No requiere hardware especializado, la funcionalidad se ofrece en forma de software y funciona en servidores comerciales basados en x86. Esta arquitectura brinda enorme valor gracias a su apertura, flexibilidad y escalabilidad.
Figura 2: Desagregación del Broadband Network Gateway
El plano de control y el plano de usuario son independientes y pueden colocarse en cualquier punto de la red y adaptarse al tamaño necesario. Normalmente, el plano de control se sitúa en una ubicación central para simplificar el funcionamiento y facilitar la gestión.
Un plano de control centralizado simplifica la gestión de abonados, agiliza la administración de grupos de direcciones IP y facilita la implementación de integraciones ascendentes con sistemas de soporte de operaciones (OSS) y sistemas de soporte de negocios (BSS).
Figura 3: Broadband Network Gateway (vBNG) virtual de Ciena
El tráfico de banda ancha varía enormemente en la red y puede cambiar rápidamente debido a varios factores, como la población, los patrones de uso de los abonados y los tipos de aplicaciones a las que se accede. Es sencillamente imposible predecir con exactitud y estimar el tamaño de los equipos para atender económicamente las necesidades cambiantes de los abonados a lo largo del tiempo.
Figura 4: El vBNG de Ciena elimina el problema de escalabilidad
Los planos de usuario del vBNG de Ciena pueden adaptarse en tamaño según las demandas de tráfico y también pueden ubicarse en cualquier punto de la red donde sean necesarios. Pueden escalar (crecer) a medida que aumenta el tráfico o extenderse (desplegarse en nuevas zonas geográficas) a medida que surgen oportunidades e incluso pueden tener diferentes planos de usuario adaptados en sus configuraciones para optimizar diferentes tipos de servicios: desde Internet básico, transmisión continua de video hasta aplicaciones en el borde de baja latencia. Esto permite a los operadores de red ajustar su arquitectura de servicios en el borde a las nuevas oportunidades.
Definido por software y en contenedores desde su concepción
Uno de los atributos que definen el vBNG de Ciena es que ofrece funcionalidad en el software, que no solo está desagregado del hardware, sino que también está en contenedores.
La contenedorización es la agrupación del código de la aplicación junto con los archivos de configuración, las bibliotecas y otras dependencias necesarias para su ejecución. Este "contenedor" o paquete único de software se abstrae del sistema operativo del host y, por lo tanto, es independiente. Esto lo hace altamente portátil y capaz de ejecutarse en cualquier infraestructura o en cualquier entorno que soporte la tecnología de contenedores, como Kubernetes.
Dado que cada contenedor es en realidad su propia entidad, el software desarrollado y desplegado en contenedores es más portátil, escalable, tiene mejor aislamiento de fallas y es más ágil. Por eso son tan populares los contenedores.
vBNG de Ciena se diseñó para ejecutarse en contenedores desde su concepción, lo que significa que las aplicaciones pueden ponerse en marcha más rápidamente, con mayor eficiencia y agilidad que otras soluciones. Tener una arquitectura abierta y definida por software va de la mano con la capacidad de desarrollar y desplegar aplicaciones futuras a medida que surjan, lo que es sumamente importante en el mercado de banda ancha en rápida evolución.
Altamente resiliente
Los clientes residenciales y empresariales dependen de la disponibilidad y el rendimiento del servicio de banda ancha, lo que significa que la fiabilidad y la redundancia son consideraciones fundamentales. El modelo de resiliencia del vBNG de Ciena está diseñado para satisfacer las estrictas exigencias de un servicio de alta disponibilidad.
Los planos de control y los planos de usuario son independientes en cuanto a resiliencia, tamaño y arquitectura para garantizar la protección de los servicios. El plano de control puede desplegarse con redundancia local o geográfica en una configuración activa/en espera. Los planos de usuario pueden configurarse para alta disponibilidad 1:1, N:1 o M:N.
La conmutación por error del plano de control se realiza sin impacto, sin pérdida de paquetes. Además, no hay riesgo de que se produzcan situaciones de "cerebro dividido" en las que dos BNG intenten estar activos para el mismo conjunto de abonados, como puede ocurrir en los BNG heredados que utilizan latidos para determinar cuál debe estar activo y cuál en espera.
Para el plano de usuario, se definen grupos de redundancia de abonados y, a continuación, se emparejan en un plano de usuario primario y en un plano de usuario secundario. Si falla un plano de usuario y se pierde un grupo de abonados primario, el plano de usuario secundario asume la responsabilidad del servicio.
Figura 5: Arquitectura del BNG de alta resiliencia
Los grupos de abonados primarios pueden utilizar un único plano de usuario secundario redundante, o pueden repartirse entre varios planos de usuario, como se muestra, lo que reduce el riesgo en caso de falla doble. La conmutación por error del plano de usuario es rápida y eficaz, por lo que la mayoría de los abonados ni siquiera lo notan.
Elija la plataforma BNG adecuada
El BNG es el elemento principal en la prestación del servicio de banda ancha. El papel fundamental que desempeña, junto con la creciente demanda de ancho de banda del mercado y la variable combinación de aplicaciones en el borde de la red, pone de manifiesto la importancia crítica de elegir el BNG adecuado.
La flexibilidad y la agilidad serán claves para ganar el futuro y son los sellos distintivos del vBNG de Ciena. Desde su arquitectura desagregada y definida por software hasta su capacidad para escalar y ofrecer al mismo tiempo una resiliencia superior, el vBNG de Ciena está transformando el borde de la red.