Webinar
Eventos ITGLOBAL.COM

Blog

Blog
Network
Stingray

Como escalar a rede da operadora sem trocar toda a infraestrutura

Operadoras de telecomunicações e provedores de serviços enfrentam um crescimento constante no volume de tráfego, além de exigências cada vez maiores relacionadas ao processamento, análise e controle desse tráfego. A plataforma Stingray, da VAS Experts, foi desenvolvida para atender esse desafio, oferecendo controle completo do tráfego nas camadas L2 a L7 e permitindo expansão gradual de capacidade conforme a demanda aumenta. Neste artigo, mostramos como funciona a escalabilidade da plataforma Stingray, quais componentes participam da arquitetura em cluster e como uma operadora pode evoluir de uma única instância para configurações com capacidade de múltiplos terabits por segundo. O limite de um único nó de processamento Imagine uma operadora regional com milhares de assinantes. Ela precisa suportar: IPTV; Jogos online; Chamadas de vídeo; Aplicações corporativas; Compartilhamento de arquivos; Requisitos regulatórios de filtragem de conteúdo. Inicialmente, um único nó Stingray pode atuar como ponto central de processamento do tráfego dos assinantes. text_with_btn btn="Stingray" link="https://br.itglobal.com/solutions/stingray-sg/" small" Gerenciamento de trafego /text_with_btn Baseada em tecnologia DPI (Deep Packet Inspection), a plataforma oferece funções como: BNG/BRAS (Broadband Network Gateway); CG-NAT (Carrier Grade NAT); Controle de banda e QoS; Filtragem de tráfego; Monitoramento, estatísticas e analytics; Monitoramento da experiência do usuário (QoE). Com o crescimento da operação, surgem novos desafios: Expansão da base de assinantes; Aumento do consumo de vídeo; Crescimento do tráfego OTT e móvel; Entrada de clientes corporativos; Novos planos e serviços. Nesse cenário, um único servidor pode deixar de ser suficiente para processar todo o tráfego. Escalabilidade vertical: o primeiro passo A primeira estratégia normalmente adotada é a escalabilidade vertical. Nesse modelo, o software Stingray é migrado para servidores mais robustos, com maior capacidade de: CPU; Memória; Interfaces de rede. Essa abordagem funciona bem enquanto um único equipamento consegue atender à demanda. Entretanto, existe um limite físico relacionado a: Processadores; Memória; Slots PCIe; Placas de rede; Resfriamento; Custos da infraestrutura. Chega um momento em que substituir servidores por versões mais potentes deixa de ser economicamente eficiente. Além disso, toda a operação continua concentrada em um único ponto crítico da rede. Escalabilidade horizontal: quando o cluster se torna necessário Quando um único servidor não oferece mais margem de crescimento, entra em cena a escalabilidade horizontal. Nesse modelo, o tráfego é distribuído entre vários servidores de processamento. A vantagem é que a capacidade cresce de forma linear, sem necessidade de reconstruir a arquitetura da rede. Como funciona a arquitetura com NPB A plataforma Stingray utiliza uma combinação de: NPB (Network Packet Broker); Servidores de processamento; Switches Bypass; Plataforma centralizada de gerenciamento. NPB (Network Packet Broker) O NPB é responsável por distribuir os fluxos de tráfego entre os servidores de processamento. Ele garante que todo o tráfego relacionado a uma mesma sessão seja enviado ao mesmo nó Stingray, preservando a consistência da análise. Servidores de processamento São servidores x86_64 convencionais equipados com interfaces de alto desempenho (Intel ou Mellanox) executando o software Stingray. Neles ocorre: Inspeção profunda de pacotes (DPI); Aplicação de políticas QoS; Filtragem de conteúdo; Tradução CG-NAT; Funções BNG/BRAS. Switches Bypass Os dispositivos Bypass garantem continuidade operacional. Caso ocorra falha em um servidor ou balanceador, o tráfego é redirecionado automaticamente, mantendo a conectividade da rede. Gerenciamento centralizado Toda a configuração é realizada através do sistema NMS, permitindo administrar: Políticas; Perfis; Protocolos; Regras de filtragem; Monitoramento; Listas customizadas. Fluxo de processamento O processo ocorre da seguinte forma: O tráfego chega ao dispositivo Optical Bypass. O tráfego é encaminhado ao NPB. O NPB distribui os fluxos entre os nós Stingray. O tráfego é processado. As políticas são aplicadas. O tráfego retorna à rede. Para aplicações DPI, o balanceamento pode ocorrer por sessão. Já para BNG e CG-NAT, utiliza-se um modelo baseado no assinante, garantindo que todo o tráfego de um mesmo usuário seja processado pelo mesmo servidor. Como a capacidade é ampliada A expansão da capacidade da plataforma Stingray ocorre de forma gradual, acompanhando o crescimento da operação da operadora ou do provedor de internet. Inicialmente, novos servidores de processamento podem ser adicionados ao cluster para absorver o aumento do tráfego. Quando a camada de balanceamento atinge sua capacidade máxima, basta incorporar novos NPBs (Network Packet Brokers), permitindo que a infraestrutura continue crescendo sem a necessidade de reconstruir a rede.     Cada NPB equipado com 64 portas de 100 GbE suporta até 1,2 Tbps de tráfego agregado, sendo aproximadamente 1 Tbps de download e 200 Gbps de upload. A arquitetura permite a utilização de até oito NPBs em um único cluster, alcançando uma capacidade total de 9,6 Tbps de processamento de tráfego. Já a capacidade dos servidores Stingray varia conforme a configuração do hardware e as funções habilitadas. Em cenários típicos, cada nó pode processar entre 120 Gbps e 360 Gbps de tráfego agregado. Entretanto, o dimensionamento da quantidade de servidores depende de diversos fatores, como: Perfil do tráfego da rede; Quantidade de pacotes por segundo (PPS); Número de sessões simultâneas; Volume de traduções CG-NAT; Funções ativadas (BNG/BRAS, DPI, QoS, filtragem etc.); Nível de redundância definido pela operadora. Capacidade por NPB Configuração Tráfego Total Download Upload 1 NPB 1,2 Tbps 1 Tbps 200 Gbps 2 NPBs 2,4 Tbps 2 Tbps 400 Gbps 3 NPBs 3,6 Tbps 3 Tbps 600 Gbps 4 NPBs 4,8 Tbps 4 Tbps 800 Gbps 8 NPBs 9,6 Tbps 8 Tbps 1,6 Tbps Redundância para garantir alta disponibilidade Ao projetar uma infraestrutura de telecomunicações, não é recomendável dimensionar o cluster apenas para atender à carga atual. Se a capacidade instalada estiver exatamente no limite da demanda, qualquer pico de tráfego — comum em horários de maior utilização — ou a indisponibilidade de um servidor poderá provocar sobrecarga nos demais equipamentos. Por isso, projetos profissionais utilizam o conceito de redundância N+X, no qual parte dos servidores permanece em reserva para assumir automaticamente o processamento em caso de falha. Se um dos nós ficar indisponível, o NPB redistribui os fluxos de tráfego entre os servidores restantes, mantendo a operação da rede sem interrupções e preservando a continuidade dos serviços. Crescimento sob demanda Um dos principais diferenciais da arquitetura Stingray é permitir que o investimento acompanhe a evolução da operação. A implantação pode começar com um único NPB e poucos servidores de processamento, expandindo gradualmente conforme aumentam a base de assinantes, o volume de tráfego ou a adoção de novos serviços. Essa abordagem reduz o investimento inicial, facilita o planejamento da expansão e elimina a necessidade de substituir toda a infraestrutura quando a rede cresce. Para garantir previsibilidade de desempenho e simplificar o balanceamento de carga, a recomendação é que os novos servidores adicionados ao cluster possuam configurações de hardware equivalentes às dos nós já existentes. Redundância e alta disponibilidade Escalabilidade não pode comprometer a confiabilidade da rede. Por isso, a arquitetura Stingray incorpora diversos mecanismos de redundância. Optical Bypass Em caso de falha crítica, o tráfego continua fluindo pela rede sem interrupção. Os serviços de DPI podem ser temporariamente suspensos, mas a conectividade permanece disponível. Heartbeat O NPB monitora continuamente a saúde dos servidores. Se um nó deixar de responder, ele é removido automaticamente do balanceamento. Redundância N+X A arquitetura prevê recursos computacionais adicionais para suportar falhas sem degradação do serviço. A recomendação é operar cada nó com aproximadamente 80% de sua capacidade máxima, preservando margem para absorver picos de tráfego ou falhas inesperadas. Conclusão A escalabilidade da plataforma Stingray segue uma lógica linear e previsível. Uma operadora pode iniciar com um único nó e expandir gradualmente até arquiteturas com múltiplos NPBs e capacidade total de até 9,6 Tbps. O principal benefício dessa abordagem é permitir crescimento contínuo sem a necessidade de reconstruir a arquitetura lógica da rede. À medida que o volume de tráfego aumenta, basta adicionar novos componentes ao cluster, mantendo o gerenciamento centralizado e a transparência operacional da infraestrutura. Para provedores que precisam acompanhar o crescimento do negócio sem interrupções, a arquitetura Stingray oferece um caminho de expansão comprovado, escalável e preparado para o futuro.                
Todas as categorias 91 Blog 25 Network 1 Stingray 1 ITSM 4 Solutions 25 IA 1 Performance 7 #public cloud 8 Clouds 8 GPU 2 IaaS 3 Processes 2 VDI 5 Hardware 4 DevOps 1 hiperconvergência 6 Managed IT 2 Security 1 Virtualization 5 #security 5 Trends 1 News 1 DPI 6 Managed DevOps 2 Practice 1
Usamos cookies para otimizar a funcionalidade do site e aprimorar nossos serviços. Para saber mais, leia nossa Política de Privacidade.
Configurações de cookies
Cookies estritamente necessários
Cookies analíticos