Juniper BNG CUPS – Übersicht

Vorteile der BNG-CUPS von Juniper

Ein BNG CUPS-Controller ermöglicht Ihnen eine effizientere Nutzung von Netzwerkressourcen durch:

• Zentralisierte Adresszuweisung.

• User Plane Load Balancing.

• Zentralisierte Verwaltung und Steuerung.

• Erhöhte Skalierbarkeit. Die von Juniper BNG CUPS verwendete Cloud-Umgebung ermöglicht es Ihnen, die Anzahl der unterstützten Abonnenten zu erhöhen.

• Standortunabhängigkeit und getrennte Lebenszyklusverwaltung und Wartung.

• Durchsatz- und Latenzoptimierung, da die BNG-Benutzerebenen näher an den Abonnenten sind.

• Ausfallsicherheit bei der Reaktion auf Netzwerkfehlerereignisse wie einen Ausfall der BNG-Benutzerebene oder den Ausfall einer Transportverbindung zwischen einem Zugriffsknoten und der BNG-Benutzerebene.

• Live-Platzierung von Anwendern bei Leistungsänderungen oder bei Netzwerküberlastung.

• Kann in einer mehrfachen geografischen Cloud-Umgebung bereitgestellt werden, wodurch die hohe Verfügbarkeit des BNG CUPS Controllers gewährleistet wird.

Warum sollten Sie von einem integrierten Breitbandnetzwerk-Gateway zu einem disaggregierten Breitbandnetzwerk-Gateway migrieren?

Steigende Betriebskosten bei sinkenden oder stagnierenden Umsätzen haben Service Provider von Telekommunikationsunternehmen dazu veranlasst, die Planung, das Design und den Betrieb ihrer Netzwerke zu überdenken. Telcos folgen dem Beispiel von Cloud-Betreibern, die Cloud- und Datencenter-Designprinzipien auf ihre Netzwerkarchitekturen der nächsten Generation anwenden wollen, um Kosten zu sparen. Darüber hinaus können Sie durch die Entkopplung der Betriebssystemsoftware von der Hardware Hardware- und Softwarelebenszyklen getrennt verwalten.

Die folgenden Anwendungsszenarien für Juniper BNG CUPS zeigen die Vorteile der Migration von einem integrierten BNG zu einem disaggregierten BNG:

• Zentralisierte Adresspool-Verwaltung

  IP-Adressen sind zu einer kostbaren Ressource geworden. Wenn Sie nicht genug zur Verfügung haben, können Abonnenten nicht auf das Netzwerk zugreifen. Doch die Anschaffung neuer Adressen ist enorm teuer geworden. Service Provider tun alles in ihrer Macht Stehende, um ihren begrenzten IP-Adressraum zu optimieren und effizient zu nutzen, aber herkömmliche Netzwerke mit integrierten BNGs machen dies zu einer Herausforderung. Die Betreiber müssen eine BNG-Planung durchführen und IP-Adresspräfixe manuell auf die BNGs verteilen (und neu verteilen), die auf der erwarteten und sich ändernden Größe der einzelnen BNGs basieren.

  Durch die Automatisierung der IP-Präfixzuweisung zur Anpassung an die Skalierungsanforderungen von BNG und die dynamische Rückgewinnung ungenutzter IP-Adresspräfixe für die erneute Bereitstellung auf ein anderes BNG bei sinkenden Skalierungsanforderungen entfällt die Notwendigkeit für Betreiber, intensive und potenziell fehleranfällige IP-Präfixkonfigurationen auf jedem BNG durchzuführen. Dies wird durch die Notwendigkeit verstärkt, Juniper BNG-CUPS-Ausfallsicherheit Anwender Gruppen, die andernfalls die Komplexität der Betreiber erhöhen würden, IP-Adresspools auf der Basis von Abonnentengruppen manuell zu konfigurieren und zuzuweisen

  Juniper ermöglicht die Verwaltung von IP-Adresspools als gemeinsam genutzte Ressource und die automatische Zuweisung von IP-Adressen an jede Benutzerebene im gesamten Netzwerk. Mit dem Cloud-nativen Adresspool-Manager können Service Provider Folgendes tun:

  • Verbessern Sie die betriebliche Effizienz, indem Sie bei Bedarf automatisch IP-Adressen hinzufügen – APM überwacht proaktiv IP-Adresspools in allen BNG-Einheiten im Netzwerk. Wenn eine Benutzerebene einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet, verknüpft APM sie automatisch mit einem neuen Adresspool. Sie erhalten die IP-Adressressourcen, die Sie benötigen, wo und wann Sie sie benötigen, ohne Adresspools manuell verwalten oder selbst entwickelte Tools entwickeln und warten zu müssen.

  • Niedrigere Kosten durch maximale IP-Adressauslastung—Durch die zentrale Überwachung aller nachgeschalteten Benutzerebenen kann APM alle BNG-Knoten mit großen, nicht ausgelasteten Adresspools identifizieren. In einem traditionellen Netzwerk würden diese ungenutzten Adressen ungenutzt bleiben. APM gewinnt sie automatisch zurück und verteilt sie bei Bedarf im Netzwerk, wodurch die Betriebskosten für die Verwaltung öffentlicher IPv4-Adressen optimiert werden.

    Weitere Informationen zu APM finden Sie im Benutzerhandbuch für Adresspool-Manager

• Zustandsbehaftete Ausfallsicherheit für Anwender

  Einer der wichtigsten Anwendungsszenarien von Juniper BNG CUPS ist die Ausfallsicherheit zur Unterstützung eines störungsfreien Failovers im Falle eines ungeplanten Ausfalls der BNG-Benutzerebene. Sie definieren eine Ausfallsicherheits-Abonnentengruppe, in der eine BNG-Benutzerebene als aktive BNG-Anwenderebene fungiert und eine andere BNG-Benutzerebene als Backup dient. Die Backup-BNG-Benutzerebene übernimmt im Falle eines Ausfalls die Steuerung der Anwender-Sitzungen. Der in der Cloud gehostete BNG-CUPS-Controller führt dann eine Pre-Staging der BNG-Benutzerebenen durch und programmiert je nach verwendeter Redundanz-Option kontinuierlich Backup-BNG-Benutzerebenen mit den relevanten Statusinformationen. Falls die aktive BNG-Benutzerebene ausfällt, aktiviert der BNG-CUPS-Controller automatisch das vorab bereitgestellte Backup und leitet den Datenverkehr entsprechend um.

  Sie können aus drei Redundanz-Optionen wählen, abhängig vom Grad der Unterbrechungsakzeptanz für einen bestimmten Service oder SLA:

  • Hot Standby: Der Controller programmiert kontinuierlich alle Sitzungsstatusinformationen der Anwender auf den Backup-BNG-Benutzerebenen und ermöglicht so ein störungsfreies Failover, das nicht erkannt werden kann.

  • Warmer, verbesserter, überbelegter Standby-Modus: Auf einer Backup-BNG-Benutzerebene ist ein eingeschränkter Anwender-Weiterleitungsstatus installiert, und der vollständige Sitzungsstatus des Anwenders wird im Arbeitsspeicher beibehalten. Wenn eine aktive BNG-Benutzerebene ausfällt, übernimmt die Sicherung die Weiterleitung von Anwender-Sitzungen und installiert dann den verbleibenden Anwender-Status. Es gibt einen kurzen Zeitrahmen, bis die SLA für die Sitzung des Anwenders wiederhergestellt ist. Dieser Ansatz unterstützt N:1-Redundanz.

  • Warmer hoher Standby-Modus – Verwendet einen auf der Routing-Engine basierenden Sicherungsmodus. Die Backup-BNG-Benutzerebene speichert den vollständigen Anwenderstatus auf der Routing-Engine und programmiert die Packet Forwarding Engine erst, wenn die Anwender-Gruppe aktiv wird. Dieser Ansatz unterstützt M:N-Redundanz.

  Außerdem gibt es zwei Möglichkeiten, wie die aktive BNG-Benutzerebene für die Redundanz ausgewählt wird. Sie werden im Folgenden beschrieben:

  • BNG CUPS Controller gesteuert: Der BNG CUPS-Controller bestimmt die aktive BNG-Benutzerebene basierend auf der Konfiguration und den Berichten zu logischen Ports und Netzwerkinstanzen aus der BNG-Benutzerebene.

  • BNG-Benutzerebene gesteuert: Wird durch das Zugriffsnetzwerk bestimmt. Der Status der Verbindung zur BNG-Benutzerebene bestimmt, welche BNG-Benutzerebene aktiv ist.

  Hinweis: Für BNG-Benutzerebenen-gesteuerte Anwendergruppen muss mindestens eine BNG-Benutzerebene als Hot-Backup konfiguriert sein (die backup-mode auf der BNG-Benutzerebene festgelegt ist hot). Das Zugangsnetzwerk muss so bereitgestellt werden, dass der bevorzugte aktive Port auf der BNG-Benutzerebene konfiguriert ist, auf der der backup-mode Befehl als hotkonfiguriert ist.

• Hitless BNG User Plane Maintenance

  In herkömmlichen vertikal integrierten Netzwerken erfordern die meisten Wartungsaufgaben wie das Wechseln von Linecards, das Aktualisieren von Software usw. ein geplantes Wartungsfenster. Da Sie den Knoten und alle daran angeschlossenen Abonnenten zum Erliegen bringen, riskieren Sie immer, die Dienste zu unterbrechen und die Abonnenten zu frustrieren. Da Wartungsfenster in der Regel spät in der Nacht geplant sind, zahlen Sie außerdem höhere Überstundenkosten für diese Wartung. Eine zentralisierte Steuerungsebene und gemeinsam genutzte Statusinformationen machen geplante Wartungen viel einfacher und weniger störend.

  Der Prozess ist einfach:

  1. Betreiber orchestrieren mit dem Controller die Übertragung aller Statusinformationen des Anwenders von der aktuellen Benutzerebene auf eine neue.

  2. Sie konfigurieren das Transportnetzwerk so, dass der Datenverkehr an die neue Benutzerebene statt an die alte gesendet wird.

  3. Da die neue Benutzerebene bereits Statusinformationen für alle Abonnenten enthält, existiert sie in einer warmen, überbelegten Standby-Statistik und ruft diese Sitzungen schnell und ohne Unterbrechung des Services auf.

  4. Die Bediener führen die Wartung durch und kehren den Vorgang nach Abschluss des Prozesses um und orchestrieren den Datenverkehr zurück zur ursprünglichen Benutzerebene.

  Wenn die Abonnenten auf der Benutzerebene, die gewartet werden sollen, alle Teil einer oder mehrerer Ausfallsicherheits-Anwendergruppen sind, ist der Prozess noch einfacher:

  1. Techniker verwenden den Controller, um den Wechsel der Anwender-Gruppe zur Backup-Benutzerebene für alle Anwender-Gruppen zu initiieren, in denen die Benutzerebene die aktive Benutzerebene ist.
  2. Die Benutzerebene befindet sich im Sicherungsmodus und kann für Wartungsarbeiten offline geschaltet werden. Nach Abschluss wird die Benutzerebene in einer Sicherungsrolle für alle Anwendergruppen fortgesetzt und optional die aktive Rolle durch den Techniker fortgesetzt, der den Wechsel der Anwender-Gruppe durchführt.

  Das gesamte Verfahren kann während der normalen Geschäftszeiten auf rationalisierte und risikoarme Weise abgewickelt werden, ohne dass die Abonnenten etwas bemerken. Das bedeutet, dass Sie Ihr Netzwerk einfach und kostengünstig kontinuierlich aktualisieren können, während Sie gleichzeitig die Kundenzufriedenheit verbessern und strengere und rentablere SLAs unterstützen können.

• Intelligente Lastverteilung für Abonnenten

  In herkömmlichen Breitbandnetzen agieren BNGs als isolierte Einheiten. Wenn Sie BNG-Benutzerebenen verteilen möchten, besteht immer die Gefahr, dass Ihnen die Kapazität ausgeht, was bedeutet, dass Sie in der Regel mehr als Bereitstellung müssen. Mit der zentralen Steuerung, die durch Juniper BNG CUPS ermöglicht wird, können Sie BNG-Benutzerebenen gruppieren und sie als gemeinsamen Ressourcenpool behandeln. In diesem Modell gruppieren Sie BNG-Benutzerebenen, die Teil des virtuellen Ressourcenpools sind (als Lastenausgleichsgruppe bezeichnet). Der BNG CUPS Controller überwacht proaktiv seine Anwenderlasten für alle BNG-Benutzerebenen, die Teil derselben Lastausgleichsgruppe sind. Wenn eine BNG-Benutzerebene einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, beginnt der BNG-CUPS-Controller mit der Verschiebung von Sitzungen auf eine weniger ausgelastete BNG-Benutzerebene. Dies bedeutet, dass Sie sich keine Gedanken über genaue Prognosen oder eine Überbereitstellung der Anwender-Skalierung für einen bestimmten Markt machen müssen. Stattdessen können Sie BNG-Benutzerebenen nach Bedarf gemeinsam nutzen und kontinuierlich alle verfügbaren Ressourcen in der Infrastruktur maximieren.

Erforderliche Konfigurationsänderungen

Da der BNG-CUPS-Controller und die BNG-Benutzerebenen getrennt sind, müssen Sie Konfigurationen sowohl auf dem BNG-CUPS-Controller als auch auf den BNG-Benutzerebenen durchführen. Die meisten Konfigurationen führen Sie auf dem BNG CUPS Controller durch.

Konfigurieren Sie die folgenden Funktionen auf dem BNG CUPS-Controller:

• Abonnentengruppen

• Load Balancing-Gruppen

• BNG User Plane-Profile

• Dynamische Profile

• AutoSense-VLANs

• Lokaler DHCP/DHCPv6-Server und -Relay

• L2TP

• AAA Services

  • RADIUS

  • Zum Profil

  • Adressvergabe

  • Domain-Karte

• Firewall-Filter für Anwender

• Anwender-Class-of-Service (CoS)

  • Routing-Instanzen für L3-fähige Control-Plane-Anwendungen (z. B. DHCP und DHCPv6)

  • Abonnentengruppen für Ausfallsicherheit

• Load Balancing-Gruppen

Konfigurieren Sie die folgenden Funktionen auf den BNG-Benutzerebenen:

• Abonnenten-Verwaltungsmodus

  • BNG-Benutzerebenen

  • BNG CUPS Erreichbarkeit des Controllers

• Überwachung von Ressourcen

• Routinginstanzen für die Weiterleitung

• Routing-Protokolle für jede Routing-Instanz

Betriebliche Änderungen

Unterstützung für BNG CUPS-Funktionen von Juniper

Zusätzliche Informationen

Handhabung von Weiterleitungsklassen

Die forwarding-class Konfiguration ist ein Sonderfall. Sie müssen die Namen der Weiterleitungsklassen auf den BNG-Benutzerebenen konfigurieren, die Sie auf dem BNG-CUPS-Controller konfigurieren.

Diese übereinstimmenden Konfigurationen sind erforderlich, da die Anzahl der Weiterleitungsklassen begrenzt ist. Auch andere Entitäten in der BNG-Benutzerebene verwenden die Weiterleitungsklasse. Daher müssen die Weiterleitungsklassen des BNG-CUPS-Controllers mit den Weiterleitungsklassen der BNG-Benutzerebene übereinstimmen.