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Utiliser Address Pool Manager avec Juniper BNG CUPS

RÉSUMÉ Cette section décrit comment utiliser Address Pool Manager avec CUPS (Control and User Plane Separation) BNG de Juniper. Cette rubrique décrit Address Pool Manager, les exigences de configuration pour Address Pool Manager et Juniper BNG CUPS, ainsi que le comportement opérationnel.

Présentation du gestionnaire de pool d’adresses

Juniper Address Pool Manager est une application cloud-native basée sur des conteneurs qui s’exécute sur un environnement Kubernetes et gère les pools d’adresses IPv4 au sein d’un réseau. Il provisionne automatiquement les préfixes d’un pool d’adresses centralisé vers les passerelles de réseau haut débit (BNG) avant que ces derniers n’épuisent leurs pools d’adresses. Pour plus d’informations sur le gestionnaire de pool d’adresses, consultez Guide de l’utilisateur du gestionnaire de pool d’adresses.

Collaboration entre Address Pool Manager et Juniper BNG CUPS

Le gestionnaire de pool d’adresses gère une collection centralisée de préfixes IP pour un contrôleur BNG CUPS Juniper (contrôleur BNG CUPS) et les plans utilisateur BNG Juniper associés (plans utilisateur BNG). Le gestionnaire de pool d’adresses provisionne les domaines de pool pour chaque contrôleur BNG CUPS qu’il gère. Le gestionnaire de pool d’adresses crée également un domaine de pool pour chaque combinaison de plan utilisateur BNG, de profil de domaine et d’instance de routage.

Le gestionnaire de pool d’adresses utilise son profil de domaine de pool configuré pour stocker les paramètres du modèle (par exemple, la taille du préfixe du pool et l’installation éventuelle de routes pour les préfixes du pool). Le gestionnaire de pool d’adresses utilise ces paramètres pour créer les domaines. Les adresses sont allouées à partir des pools des domaines.

Le gestionnaire de pool d’adresses crée les domaines à l’aide des attributs du profil de domaine du contrôleur BNG CUPS et du profil de domaine du pool du gestionnaire d’adresses. (Pour une explication détaillée du gestionnaire de pool d’adresses, consultez le Guide de l’utilisateur du gestionnaire de pool d’adresses.)

Le gestionnaire de pool d’adresses et le contrôleur BNG CUPS communiquent via l’APMi (une interface de protocole basée sur gRPC). L’APMi inclut des primitives pour synchroniser les données du pool lors de la connexion initiale. Il déclenche également des alarmes et gère la collecte des pools du contrôleur BNG CUPS.

Le contrôleur BNG CUPS crée un domaine de pool à l’aide des attributs de pool encadrés RADIUS, du plan utilisateur BNG d’origine et de l’instance de routage cible. Après avoir créé le domaine du pool, le contrôleur BNG CUPS se coordonne avec le gestionnaire du pool d’adresses pour créer le domaine du pool. En fonction du seuil de répartition configuré pour le domaine de pool, le domaine de pool se remplit avec le nombre approprié de pools. Lors de l’ajout d’un pool au domaine, le contrôleur BNG CUPS ajoute un itinéraire de rejet balisé sur le plan utilisateur BNG associé. Vous pouvez utiliser la balise comme sélecteur pour importer des préfixes de pool dans les stratégies de routage associées.

La figure 1 illustre un gestionnaire de pool d’adresses et un déploiement de Juniper BNG CUPS.

Figure 1 : Déploiement du gestionnaire de pool d’adresses et de Juniper BNG CUPS Address Pool Manager and Juniper BNG CUPS Deployment

Utiliser Address Pool Manager avec Juniper BNG CUPS

Le contrôleur BNG CUPS peut gérer plusieurs plans d’utilisateurs BNG. Vous pouvez ajouter ou supprimer dynamiquement les plans utilisateur BNG. Par conséquent, il est inefficace et peu pratique de préprovisionner des pools d’adresses sur le contrôleur BNG CUPS pour les charges d’abonnés les plus défavorables. En outre, vous souhaiterez peut-être coordonner les préfixes qu’un plan utilisateur BNG utilise (ou des ensembles de plans utilisateur BNG utilisés) dans les pools d’adresses à des fins de routage. Address Pool Manager peut automatiser la gestion des pools pour le contrôleur BNG CUPS.

Prenons l’exemple suivant :

  • Un contrôleur BNG CUPS gère deux plans utilisateur BNG (UP-example-1 et UP-example-2).

  • Les abonnés qui se connectent au plan UP-example-1 utilisateur BNG utilisent un pool encadré nommé FP-example-1.

  • Les abonnés qui se connectent via le plan UP-example-2 utilisateur BNG utilisent un pool encadré nommé FP-example-2.

  • Chaque plan d’utilisateur BNG se trouve dans une région différente du réseau d’accès et nécessite un préfixe de pool dérivé d’une racine de préfixe spécifique.

  • Les plans utilisateurs BNG connectés au contrôleur BNG CUPS ont un taux d’installation de sessions de 300 sessions par seconde et maintiennent un nombre moyen de sessions de 96 000 pendant les heures de pointe.

Caractéristiques du domaine du pool de plans

La configuration de la gestion automatisée des pools d’adresses nécessite une attention particulière aux paramètres suivants :

  • Pool prefix length (Longueur du préfixe du pool) : taille du préfixe à utiliser pour chaque pool. Des pools plus petits permettent une meilleure utilisation globale, mais peuvent avoir un impact négatif sur le taux d’installation des sessions.

  • Allocation count (Nombre d’allocations) : détermine le nombre de pools à allouer lors d’un événement d’attribution. L’attribution de plusieurs bassins plus petits au lieu d’un bassin plus grand améliore l’efficacité de la remise en état.

  • Seuils de répartition et de récupération : le seuil de répartition détermine le nombre minimal d’adresses libres à conserver dans le domaine du pool. Le seuil de récupération détermine le nombre maximal d’adresses libres à conserver dans le domaine du pool avant de renvoyer les pools au gestionnaire du pool d’adresses.

  • Partition source : la partition source détermine l’ensemble des valeurs de préfixe utilisées pour constituer les pools du domaine.

À l’aide de l’exemple ci-dessus, vous pouvez utiliser les valeurs suivantes pour créer les domaines sur le contrôleur BNG CUPS :

  • Longueur du préfixe : /25. Une taille de pool plus petite offre une meilleure granularité de récupération et moins d’adresses libres excédentaires consommées lorsqu’elles ne sont pas utilisées

  • Nombre d’allocations : 3. Vous pouvez vous attendre à des taux de configuration de sessions allant jusqu’à 300 sessions par seconde. Ce taux vous ferait brûler une longueur de préfixe /25 en moins d’une seconde. Vous devez allouer 3x/25 pools (environ 384 adresses) à la fois.

  • Seuil de répartition : 552. Le taux de configuration des sessions est de 300 sessions par seconde. Par conséquent, lorsque le contrôleur BNG CUPS établit le domaine du pool pour la première fois, remplissez-le avec suffisamment de pools pour suivre le taux maximal d’installation des appels. Étant donné que vous répartissez 3x/25 pools lors d’une répartition normale, définissez le seuil d’allocation sur 4x/25 (552 adresses).

  • Seuil de remise en état : 937. Vous répartissez 3x/25 adresses lors de la répartition. Par conséquent, la remise en état doit être au moins égale à la valeur du seuil de portion, plus une valeur supérieure à la taille de la portion (552+384+1=937).

Étant donné que les valeurs de partition source pour UP-example-1 et UP-example-2 diffèrent, le plan utilisateur BNG utilise les préfixes de pool affectés au pool d’adresses dynamiques pour créer les stratégies de routage spécifiques.

Autres éléments à prendre en compte lors de la planification :

  • Indique s’il faut installer une route de rejet lors de la création du pool

  • Les balises de route à utiliser pour les itinéraires de rejet

  • S’il faut exclure certaines adresses lors de l’attribution des adresses d’abonné (par exemple, exclure les adresses .0 ou .255)

Configurer Juniper BNG CUPS pour une utilisation avec Address Pool Manager

Pour que BNG CUPS fonctionne avec le gestionnaire de pool d’adresses, vous devez effectuer des configurations sur le contrôleur BNG CUPS, les plans utilisateur BNG et le gestionnaire de pool d’adresses. Pour plus de détails, consultez les sections suivantes :

Configurer le contrôleur BNG CUPS pour une utilisation avec le gestionnaire de pool d’adresses

Pour configurer le contrôleur BNG CUPS en vue d’une utilisation avec le gestionnaire de pool d’adresses, effectuez la configuration suivante :

  1. Sur le contrôleur CUPS BNG, définissez les partitions de préfixe du gestionnaire de pool d’adresses que chaque plan utilisateur BNG utilise comme source pour les préfixes de pool.
    1. Pour BNG User Plane UP-example-1, définissez la partition partition-example-1.
    2. Pour BNG User Plane UP-example-2, définissez la partition partition-example-2.
  2. Configurez un profil de domaine pour les abonnés qui se connectent au plan UP-example-1utilisateur BNG. N’oubliez pas que ces abonnés partagent le pool encadré nommé FP-example-1.
  3. Configurez un profil de domaine pour les abonnés qui se connectent à BNG User Plane UP-example-2. N’oubliez pas que ces abonnés partagent un pool encadré nommé FP-example-2.
  4. Configurez le gestionnaire de pool d’adresses.
    1. Attribuez au système Address Pool Manager un identificateur de chaîne réseau unique
    2. Entrez l’adresse IPV4 pour le gestionnaire de pool d’adresses.
    3. Entrez le port sur lequel Address Pool Manager écoute les connexions APMi entrantes.
    4. Si la connexion gRPC est sécurisée, configurez les clés TLS (couche transport Security).
  5. Validez la configuration.

Configurer les plans utilisateur BNG à utiliser avec le gestionnaire de pool d’adresses

Sur les plans utilisateur BNG, voici ce qui se passe si vous configurez install-discard-routes dans le profil de domaine : Le contrôleur BNG CUPS crée automatiquement un itinéraire de rejet vers l’état de routage du plan utilisateur BNG. Le contrôleur BNG CUPS associe la valeur de la balise de routage au préfixe de la partition du gestionnaire de pool d’adresses. Vous pouvez ajouter la configuration aux plans utilisateur BNG pour importer ces itinéraires dans le jeu de routes exporté. Par exemple, la configuration suivante sur le plan utilisateur BNG importe les routes de préfixe pour les pools du gestionnaire de pool d’adresses dans le protocole IGP (Interior Gateway Protocol UP-example-1 ).

Configurer le gestionnaire de pool d’adresses pour une utilisation avec Juniper BNG CUPS

Pour configurer Address Pool Manager afin de l’utiliser avec Juniper BNG CUPS, vous devez effectuer la configuration suivante.

  1. Sur le système Address Pool Manager, créez des partitions correspondant au nom de partition configuré pour chaque plan utilisateur BNG.
  2. À chaque partition, ajoutez des préfixes racine qui s’alignent sur les stratégies de routage du plan utilisateur BNG associé. Par défaut, les partitions conservent des préfixes compris entre /8 et /24. Pour UP-example-1, vous avez besoin que la partition conserve les préfixes /25. À ce titre, vous devez ajuster les partitionsmax-prefix-len.
  3. Ajoutez le préfixe à la partition et subdivisez-le au niveau /25.
  4. Ajoutez les détails de la partition pour le plan UP-example-2utilisateur BNG .
  5. Configurez l’entité BNG CUPS Controller. La configuration de l’entité se compose du profil de domaine du pool et de l’entrée de la strophe de correspondance d’entité.
    1. Configurez le profil de domaine du pool.
    2. Configurez une entrée dans la entity-match strophe. La configuration de l’entrée lie le profil de domaine du pool au contrôleur BNG CUPS à l’aide de la valeur d’identification système de l’APM.

Comportement opérationnel de Juniper BNG CUPS et du gestionnaire de pool d’adresses

Lorsque le premier abonné se connecte à partir de UP-example-1, le plan utilisateur BNG (UP-example-1) reçoit un nom de pool d’images du FP-example-1 serveur RADIUS. Le nom du pool encadré correspond à un profil de domaine, mais aucun domaine correspondant au plan utilisateur BNG dans l’instance de routage par défaut n’est créé. Le contrôleur BNG CUPS coordonne la création du domaine FP-example-1-UP-example-1-default avec le gestionnaire de pool d’adresses. Une fois le domaine créé, le contrôleur BNG CUPS déclenche des alarmes d’attribution jusqu’à ce que le nombre d’adresses libres soit supérieur au seuil d’attribution de 552. Étant donné que le contrôleur BNG CUPS répartit les alarmes en ensembles de trois préfixes /25, l’ensemble de pool initial pour ce domaine se compose de six pools. Les pools sont FP-example-1-UP-example-1-default et FP-example-1-UP-example-1-default-0000 à FP-example-1-UP-example-1-default-0005.

Au fur et à mesure que UP-example-1 les connexions se poursuivent et qu’un pic de charge de 96 000 abonnés est atteint sur le plan d’utilisateur BNG (UP-example-1). Le nombre de piscines dans le domaine atteint environ 755 piscines. Ce total comprend 750 pools /25 pour satisfaire les 96 000 abonnés, plus cinq pools pour maintenir le domaine au-dessus du seuil d’attribution. Un scénario similaire se déroule pour UP-example-2.

Lorsque les abonnés se déconnectent, chaque fois que le nombre d’adresses libres atteint ou dépasse la valeur du seuil de récupération, le contrôleur BNG CUPS déclenche une alarme de récupération et renvoie un pool à sa partition dans le gestionnaire de pool d’adresses. Lorsque tous les abonnés sont déconnectés, le domaine revient à son allocation initiale de six pools.