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Descripción general de la dirección de sesión de suscriptores DE CUPS de Juniper BNG
Descripción general del equilibrio de carga de la sesión del suscriptor
Configurar el equilibrio de carga de la sesión del suscriptor
Comportamiento operativo de equilibrio de carga basado en informes
Comportamiento operativo de equilibrio de carga basado en peso
Utilice los CUPS de BNG de Juniper para la dirección de los suscriptores y el equilibrio de carga
RESUMEN En esta sección se describe cómo juniper BNG CUPS utiliza la dirección del suscriptor y el equilibrio de carga. Esto incluye una descripción de los estándares para la red de acceso de banda ancha, una descripción de la dirección de la sesión de suscriptores y el equilibrio de carga de Juniper, y los requisitos de configuración tanto para la dirección de sesión del suscriptor como para el equilibrio de carga.
Descripción general de estándares
En una red de acceso de banda ancha tradicional, los nodos de acceso conectan a los clientes con la red. Las puertas de enlace de servicio (como las puertas de enlace de red de banda ancha) conectan a los clientes con los servicios de red. Hoy en día, la conectividad entre el nodo de acceso y la puerta de enlace de red de banda ancha (BNG) es generalmente muy estática. Los suscriptores de un nodo de acceso determinado suelen conectarse a la misma BNG (también conocida como puerta de enlace de servicio). Por lo general, los suscriptores solo hacen cambios en las configuraciones cuando implementan o actualizan la red.
Sin embargo, los requisitos y la arquitectura de la red de acceso de banda ancha están cambiando. El mundo depende cada vez más de la banda ancha, y el trabajo en casa exige más a la red de banda ancha. La transmisión de video ya no se trata solo de entretenimiento; es una parte importante de cómo aprendemos y trabajamos.
Los servicios de computación de borde y las necesidades de los usuarios requieren conectividad a las puertas de enlace de servicio que están más cerca del usuario. Esta conectividad reduce la latencia entre el usuario y el servicio.
Los nodos de puerta de enlace de servicio, como la BNG, están evolucionando para desagregarse. Esta separación de las funciones de control de las funciones del plano de usuario (o plano de datos) permite una mayor escalabilidad y flexibilidad. Con los servicios que se trasladan más al borde, los requisitos de escalabilidad cambian. La necesidad de más BNG o BNG más pequeñas impulsa la necesidad de desagregación y escalabilidad.
Debe realizar actividades de mantenimiento y actualizaciones con más frecuencia para responder a las necesidades del cliente. La virtualización permite nuevas funciones de red, como la creación, las actualizaciones y la eliminación de puertas de enlace de servicio a pedido.
Los requisitos de la dirección de la sesión de suscriptores (WT-474) del Foro de banda ancha WT-474 estandarizan una red de acceso de banda ancha más flexible y dinámica para cumplir con estos nuevos requisitos.
Según los requisitos de WT-474, "WT474 es una arquitectura que permite tomar decisiones dinámicas en tiempo real sobre la colocación de los suscriptores en la red".
La Figura 1 muestra la arquitectura de dirección de sesión de suscriptor wt-474 definida por los requisitos de WT-474.
En la figura se muestra una puerta de enlace de red de banda ancha desagregada según la definición del informe técnico de BNG (TR-459) del Foro de la Banda Ancha tr-459.
Los colores más claros indican los elementos existentes de la red de acceso. La puerta de enlace de servicio identifica las puertas de enlace que conectan a los suscriptores con sus servicios.
Los elementos de color verde oscuro indican las nuevas funciones clave que se enumeran a continuación:
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La función de detección de sesión de acceso: se utiliza para identificar cuando un nuevo suscriptor se está conectando a la red.
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Función de selección del plano de usuario: se encarga de tomar las decisiones en tiempo real sobre qué puerta de enlace de servicio y a qué planos de usuario BNG de Juniper conectar al suscriptor.
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El carril de control de la función de dirección del tráfico es responsable de la configuración de las funciones de dirección de tráfico.
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La función de dirección del tráfico: reenvía el tráfico de los suscriptores hacia y desde el plano de usuario de BNG identificado.
Como se describe en la arquitectura de WT474, "No hay ningún requisito en la arquitectura para que estas nuevas funciones se implementen en cajas dedicadas; por ejemplo, se espera que la función de dirección del tráfico simplemente sea una parte integral del nodo de acceso existente o conmutadores de agregación, y el plano de control de la función de dirección del tráfico y la función de selección de plano de usuario se pueden implementar como software dedicado, o como parte de un controlador RDS. El propósito de esta arquitectura es estandarizar el enfoque, las interfaces y los modelos de datos para la dirección de sesión, de modo que pueda convertirse en una capacidad estándar de una red de acceso".
Beneficios clave de la dirección del suscriptor y el equilibrio de carga
Juniper BNG CUPS ofrece ventajas operativas y de diferenciación de servicios clave.
Los siguientes son los beneficios operativos:
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Equilibrio de carga activo de los suscriptores en los planes de usuario de BNG en toda la red
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Alejar a los suscriptores sin problemas de los planos de usuario de BNG que requieren mantenimiento
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Habilitación de un enfoque de despliegue continuo para las actualizaciones de software
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Optimización del consumo energético trasladando a los suscriptores a un número menor de planes de usuario de BNG
Los siguientes son los beneficios de diferenciación del servicio:
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El cliente a pedido se conecta a ubicaciones de servicio de borde que luego pueden ofrecer la experiencia de usuario final requerida (por ejemplo, baja latencia)
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Asignación de tipos de servicio específicos a segmentos dedicados de la red
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Flexibilidad para probar nuevas capacidades sin necesidad de actualizaciones completas de la red
Descripción general de la dirección de sesión de suscriptores DE CUPS de Juniper BNG
Como se describe en la arquitectura wt-474, la función de selección del plano de usuario junto con la función de direccionamiento del tráfico en el controlador CUPS BNG de Juniper (controlador CUPS BNG) colocan las sesiones de suscriptor en función de características específicas definidas por el operador.
La dirección de sesión del suscriptor agrega la función de selección del plano de usuario y el plano de control de la función de dirección del tráfico en el módulo de función de selección del plano de usuario. El módulo de función de selección de plano de usuario activa las ubicaciones del plano de usuario BNG del suscriptor en función de las características específicas definidas por el operador.
La dirección de suscriptores CUPS de Juniper BNG proporciona un mecanismo de un solo toque para dirigir el tráfico de un suscriptor a través de la red de acceso al plano de usuario BNG seleccionado (punto de aplicación de servicio).
La dirección funciona por suscriptor y servicio mediante una política RADIUS.
Cómo funciona la dirección de sesión del suscriptor
El módulo de función de selección del plano de usuario se inicia cuando un suscriptor inicia sesión. Este módulo valida que el plano de usuario del BNG de Juniper admite los servicios del suscriptor. Si no puede admitir los servicios del suscriptor, finaliza el inicio de sesión del suscriptor. Luego, la función de dirección dirige al suscriptor a un plano de usuario de BNG adecuado.
La selección de función de selección del plano de usuario utiliza el atributo específico del proveedor (VSA) del grupo de servicios del suscriptor.
El VSA del grupo de servicios es un nuevo VSA RADIUS agregado al suscriptor para su uso con la función de selección del plano de usuario.
El módulo de función de selección de plano de usuario elige el plano de usuario BNG que aloja al suscriptor en función del grupo de servicio RADIUS VSA. (Véase la figura 2.)
suscriptor
El plano de usuario de BNG predeterminado es el plano de usuario de entrada de BNG para los paquetes de control de inicio de sesión del suscriptor. El plano de usuario del BNG de destino es donde la función de selección del plano de usuario coloca al suscriptor. Dependiendo de la arquitectura de red, el plano de usuario de BNG predeterminado y el plano de usuario de BNG de destino pueden ser el mismo plano de usuario físico de BNG.
Por ejemplo, las puertas de enlace residenciales pueden conectarse a la red de acceso mediante VLAN C-TAG y S-TAG conocidas. El módulo de función de selección del plano de usuario implementa el direccionamiento del tráfico a través de la red de acceso al plano de usuario BNG adecuado. Lo hace asignando las etiquetas VLAN de la puerta de enlace residencial al vínculo conectado del nodo de acceso correcto (por ejemplo, pseudocable) que termina en el plano de usuario de BNG deseado.
La dirección de sesión de suscriptores asume que el administrador de nodos de acceso puede comunicarse con el nodo de acceso. Además, puede cambiar la asignación entre las VLAN de la puerta de enlace residencial y el nodo de acceso al enlace conectado del plano de usuario del BNG.
Un clúster es un conjunto de planos de usuario BNG que puede servir a un nodo de acceso. Un suscriptor que un servicio de nodo de acceso termina en el clúster. Cada plano de usuario de BNG envía las capacidades del plano de usuario al controlador CUPS BNG de Juniper. Las capacidades incluyen el nombre del clúster al que pertenece el plano de usuario de BNG y el nombre del grupo de servicios que admite el plano de usuario de BNG.
El controlador CUPS BNG almacena las capacidades del plano de usuario de BNG y envía un evento al módulo de función de selección de plano de usuario. Al recibir este evento, el módulo de función de selección de plano de usuario escribe estos datos del plano de usuario BNG en la base de datos de colocación de función de selección de plano de usuario.
La secuencia de inicio de sesión del suscriptor sigue los siguientes pasos:
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Configure un plano de usuario BNG con una lista de los grupos de servicios que puede admitir y el nombre del clúster al que pertenece.
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Cuando se conecta al controlador CUPS de BNG, el plano de usuario de BNG proporciona una lista de grupos de servicios y el clúster al controlador CUPS de BNG como capacidades.
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La aplicación de colocación toma las capacidades del grupo de servicio de plano de usuario de BNG y el clúster del controlador CUPS BNG. A continuación, introduce los planos de usuario de la BNG en su base de datos local.
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RADIUS crea un nuevo grupo de servicios VSA para el suscriptor que contiene el nombre del grupo de servicio.
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El Marco de servicios AAA proporciona el nombre del grupo de servicio del suscriptor y el identificador de plano de usuario BNG como parte del inicio de sesión del suscriptor.
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El módulo de función de selección de plano de usuario busca si el plano de usuario BNG predeterminado al que llegó el suscriptor puede admitir el grupo de servicio.
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Un. Sí: el módulo de función de selección de plano de usuario envía una solicitud de inicio de sesión ACK a AAA.
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B. No: la decisión se dirige al módulo de función de selección del plano de usuario.
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El módulo de función de selección de plano de usuario busca un plano de usuario BNG en el clúster que admita el grupo de servicios requerido.
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El módulo de función de selección del plano de usuario le dice al administrador de nodos de acceso que conecte el nodo de acceso al plano de usuario de BNG correcto para enrutar al suscriptor.
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El módulo de función de selección de plano de usuario envía una solicitud de inicio de sesión NACK a AAA.
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Tras completar la secuencia anterior, ocurre lo siguiente: Si un suscriptor requiere un servicio que no es compatible con el plano de usuario de BNG predeterminado, el suscriptor vuelve a conectar y se coloca en un plano de usuario de BNG que sí admite el grupo de servicios requerido.
Configuración de la dirección de sesión de suscriptores
Considere el siguiente caso de uso: Un controlador CUPS BNG gestiona dos planos de usuario (UP-example-1y UP-example-2). Ambos forman parte del mismo clúster. El UP-example-1 plano de usuario del BNG solo puede proporcionar servicio de Internet. El UP-example-2 plano de usuario de la BNG puede ofrecer servicios premium con baja latencia, como los videojuegos. Por lo tanto, los suscriptores que se conectan solo UP-example-1 pueden obtener servicios de Internet, mientras que los suscriptores que se conectan con UP-example-2 ellos pueden obtener servicios de juegos.
Se realiza la configuración de la dirección de sesión de suscriptor en el plano de usuario de BNG. Los usuarios radius deben tener el nuevo grupo de servicios VSA establecido en el grupo de servicio deseado.
En los Planos de usuario del BNG, defina los clústeres y grupos de servicios compatibles con los Planos de usuario de BNG. Los nombres de grupos de servicio que configuró en los planos de usuario de BNG deben coincidir con el VSA del grupo de servicio RADIUS para los usuarios.
Para configurar la dirección de sesión de suscriptores, realice el siguiente procedimiento en los planos de usuario de BNG:
Comportamiento operativo de la sesión de los suscriptores
Con el ejemplo anterior, supongamos que un usuario se suscribe a un servicio de juegos. Además, use una etiqueta VLAN de suscriptor de 100. Los vínculos entre el nodo de acceso y los planos de usuario de BNG son pseudocables.
Por ejemplo, el vínculo desde el nodo de acceso a UP-example-1 es ps0.25. El vínculo desde el nodo de acceso a UP-example-2 es ps0.35.
Cuando un suscriptor inicia sesión en UP-example-1 más de ps0.25, el controlador CUPS BNG recibe el paquete de suscriptor y notifica al módulo de función de selección del plano de usuario. El módulo de función de selección del plano de usuario busca si UP-example-1 es compatible con el grupo de servicio de juegos de servicio. Dado que UP-example-1 solo puede admitir el grupo de servicio de internet, el módulo de función de selección del plano de usuario busca qué otros planos de usuario de BNG del clúster pueden admitir el grupo de servicios de service-gaming .
El módulo de función de selección del plano de usuario encuentra el plano UP-example-2de usuario BNG, el cual es compatible con el grupo de servicios gaming . Luego, el módulo de función de selección de plano de usuario le dice al administrador de nodos de acceso que conecte de forma cruzada la etiqueta VLAN 100 del suscriptor a este vínculo (pseudowire ps0.35). El administrador de nodos de acceso comunica la información de dirección al nodo de acceso. Por lo tanto, durante el siguiente intento de inicio de sesión del suscriptor, se redirige al plano de usuario de BNG correcto (UP-example-2).
Por último, el módulo de función de selección del plano de usuario envía un NACK al Marco de servicio AAA en el controlador CUPS BNG, lo que hace que el suscriptor inicie sesión de nuevo. El segundo intento de inicio de sesión se redirige al plano de usuario de BNG deseado.
Descripción general del equilibrio de carga de la sesión del suscriptor
El equilibrio de carga de sesión de suscriptores ofrece al operador la capacidad de distribuir las cargas de suscriptores en el plano de usuario de BNG en la red mediante el traslado de suscriptores de un plano de usuario de BNG a otro.
Los casos de uso de la dirección con equilibrio de carga se encuentran en los siguientes modelos de acceso a red:
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Dominio de difusión de capa 2 (L2)
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Dominio de no difusión (por ejemplo, cuando la tecnología L2 subyacente usa pseudocable)
El equilibrio de carga de sesión del suscriptor en el controlador CUPS BNG admite una familia única; DHCPv4 y DHCPv6 a través de PPPoE, y de doble pila; DHCPv4 y DHCPv6 mediante PPPoE.
Cómo funciona el equilibrio de carga de la sesión del suscriptor
El equilibrio de carga de sesión del suscriptor supone que varios planos de usuario de BNG pueden recibir el primer paquete de inicio de sesión de la misma puerta de enlace residencial. Los paquetes de primer signo de vida pueden ser paquetes de descubrimiento DHCP o de iniciación de descubrimiento activo PPPoE (PADI).
El equilibrio de carga de sesión del suscriptor se basa en los siguientes dos criterios mutuamente exclusivos:
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Plano de usuario del BNG carga reportada. El equilibrio de carga en el controlador CUPS BNG se basa en la carga en vivo informada por el plano de usuario de BNG. El plano de usuario del BNG informa la carga en vivo como porcentaje.
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Peso en el perfil dinámico, que puede ser peso establecido de interfaz lógica o peso del suscriptor.
- Equilibrio de carga de sesión de suscriptor basado en informes
- Equilibrio de carga de sesión de suscriptor basado en peso
Equilibrio de carga de sesión de suscriptor basado en informes
El equilibrio de carga basado en informes se logra mediante el elemento de información del protocolo de control de reenvío de paquetes de puerto lógico o IE (como se describe en el informe técnico TR-459 ).
Este mecanismo depende de que el plano de usuario de BNG envíe informes de uso de puerto lógico del Protocolo de control de reenvío de paquetes al controlador CUPS BNG. El equilibrio de carga se produce en línea en el procesamiento de E/S del paquete de control al permitir o negar el primer paquete de signo de vida. El mecanismo de equilibrio de carga compara los candidatos de puerto lógico de plano de usuario BNG y elige el que tiene menos uso (menor porcentaje de utilización). La utilización del puerto lógico para los candidatos de puerto lógico se almacena en la base de datos de equilibrio de carga.
Equilibrio de carga de sesión de suscriptor basado en peso
El peso se puede definir de diferentes maneras, según sus necesidades: El peso puede ser el ancho de banda del suscriptor, el ancho de banda de conjunto de interfaz lógica o un número par de suscriptores por conjunto de interfaz lógica.
El equilibrio de carga basado en peso compara el peso máximo del puerto lógico configurado con el peso calculado.
El peso calculado es dinámico y hace lo siguiente:
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Aumenta cuando se instancia cada elemento ponderado (suscriptor o conjunto de interfaz lógica).
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Disminuye cuando se des-instancia cada elemento ponderado (suscriptor o conjunto de interfaz lógica).
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Compara el peso máximo configurado del puerto lógico para permitir o denegar un suscriptor en este puerto lógico.
El equilibrio de carga basado en peso puede funcionar con la clase jerárquica de servicio (HCoS) o de forma independiente.
El equilibrio de carga basado en peso forma parte de la instanciación de perfil dinámico. El equilibrio de carga basado en peso tiene una tolerancia de un elemento por encima del peso máximo configurado.
El equilibrio de carga basado en pesos no utiliza la carga informada del puerto lógico del plano de usuario BNG. Aún puede examinar la carga reportada desde el puerto lógico del plano de usuario del BNG. Utilice los comandos del grupo show system subscriber load balancing de suscriptores para examinar la carga reportada.
Cuando configura el equilibrio de carga basado en el peso, la carga informada del plano de usuario BNG se utiliza solo para fines de monitoreo y solución de problemas.
Configurar el equilibrio de carga de la sesión del suscriptor
Considere el caso de uso de la Figura 3, en el que un controlador CUPS de BNG gestiona dos planos de usuario BNG (UP-example-1 y UP-example-3). Ambos pueden recibir la misma puerta de enlace residencial PADI al estar configurados cada uno con un pseudocable activo que lleva el mismo PADI a los dos planos de usuario del BNG.
suscriptor
Para el equilibrio de carga basado en el peso, utilice la configuración de perfil dinámico para especificar el peso del suscriptor o el peso establecido de interfaz lógica.
Para configurar el peso del suscriptor, realice la siguiente configuración en el controlador CUPS BNG:
Comportamiento operativo de equilibrio de carga basado en informes
Considere el ejemplo de un inicio de sesión de suscriptor ppPoE usando informes de carga de plano de usuario BNG para el equilibrio de carga. En este ejemplo, el mismo PADI que envía la puerta de enlace residencial llega tanto al plano de usuario BNG como al plano UP-example-1 UP-example-3de usuario BNG.
Además, se define el grupo de equilibrio de carga para contener UP-example-1 y UP-example-3 los puertos lógicos a los pseudocables que transportan al suscriptor PADI.
[edit system services subscriber-management mode control-plane] user@host# set system services subscriber-management mode control-plane load-balancing group group-name user-plane UP-example-1 port UP-example-1:ps0.30
[edit system services subscriber-management mode control-plane] user@host# set system services subscriber-management mode control-plane load-balancing group group-name user-plane UP-example-3 port UP-example-3:ps0.25
Suponga que supera un umbral incremental para el que existe un límite superior, lo que UP-example-1 da como resultado UP-example-1 un porcentaje de carga que no permite más suscriptores.
Como se mencionó anteriormente, el mismo PADI que envía la puerta de enlace residencial llega a ambos UP-example-1 y UP-example-3. Ambos UP-example-1 y UP-example-3 reenvía el PADI al controlador CUPS BNG. El controlador CUPS BNG descarta el UP-example-1 PADI y permite que el suscriptor de PPPoE inicie sesión en UP-example-3.
Puede utilizar el siguiente comando de equilibrio de show carga para examinar el porcentaje de carga informado por los planos de usuario de BNG para sus puertos lógicos.
user@host#> show system subscriber-management load-balancing group group-name
Group Name UP Name Logical-Port Usage Computed weight Max weight
mygroup UP-example-1 UP-example-1:ps0.30 80 0 0
UP-example-3 UP-example-3:ps0.25 5 0 0
Comportamiento operativo de equilibrio de carga basado en peso
Considere el ejemplo de un inicio de sesión de suscriptor ppPoE usando informes de carga de plano de usuario BNG para el equilibrio de carga. En este ejemplo, el mismo PADI que envía la puerta de enlace residencial llega tanto al plano de usuario BNG como al plano UP-example-1 UP-example-3de usuario BNG.
Considere el ejemplo de un inicio de sesión de suscriptor PPPoE usando peso para el equilibrio de carga. En este ejemplo, el PADI que envía la puerta de enlace residencial llega tanto al plano de usuario BNG como al plano UP-example-1 UP-example-3de usuario del BNG.
En este ejemplo, se configura el peso máximo del puerto lógico en el controlador CUPS BNG. Defina el grupo de equilibrio de carga para contener UP-example-1 y UP-example-3 los puertos lógicos.
[edit system services subscriber-management mode control-plane] user@host# set system services subscriber-management mode control-plane load-balancing group group-name user-plane UP-example-1 port UP-example-1:ps0.30 max-weight 10
[edit system services subscriber-management mode control-plane] user@host# set system services subscriber-management mode control-plane load-balancing group group-name user-plane UP-example-3 port UP-example-3:ps0.25 max-weight 10
Después de configurar el peso, configure la interfaz lógica establecida en el perfil dinámico.
[edit] user@host# set dynamic-profiles profile-name interfaces interface-set interface-set-name load-balance weight 2.5
El primer suscriptor PPPoE que inicia sesión crea la interfaz lógica establecida en el plano UP-example-1de usuario de BNG. Cada peso de conjunto de interfaz lógica se agrega a un peso calculado que debe ser menor que 10 (el peso máximo de puerto lógico).
Después de que el inicio de sesión del suscriptor crea el conjunto de interfaz lógica y coloca la interfaz lógica en un plano de usuario BNG, no se mueve. Todos los suscriptores que pertenecen a ese conjunto de interfaces lógicas siguen el conjunto de interfaces lógicas (situados en el mismo plano de usuario BNG que su correspondiente conjunto de interfaz lógica).
Después de eso, cada nuevo PADI que viene para este conjunto de interfaces lógicas se coloca en el plano UP-example-1 de usuario de BNG y se cae del plano UP-example-3de usuario de BNG.
Como suscriptores para un nuevo inicio de sesión de conjunto de interfaz lógica, el nuevo peso de conjunto de interfaz lógica se agrega al peso calculado y se compara con el peso máximo. Cuando el peso calculado es mayor que el peso máximo, el nuevo conjunto de interfaces lógicas ya no se coloca en el plano UP-example-1de usuario de BNG. En su lugar, el conjunto de interfaces lógicas se coloca en el plano UP-example-3de usuario BNG.
Comportamiento operativo de la dirección de la sesión del suscriptor y el equilibrio de carga combinados
El caso de uso más flexible y potente es cuando obtiene todos los beneficios del equilibrio de carga de red y la diferenciación de servicio en una sola topología.
En la figura 3, puede aprender acerca de este caso de uso: Si los planos de usuario BNG pertenecen al mismo clúster, puede dirigir a los suscriptores según diferentes requisitos de servicio entre VLAN A y VLAN B (por ejemplo, Internet en el plano UP-example-1 de usuario de BNG o juegos en el plano UP-example-2de usuario de BNG). También puede cargar el equilibrio de suscriptores en VLAN A entre el plano de usuario BNG y el plano UP-example-1 de UP-example-3usuario.