Migliora le prestazioni di rete e la scalabilità con Intel e netElastic vBNG

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La pandemia globale ha accresciuto l'importanza dell'accesso a Internet ad alta velocità nelle nostre vite professionali e personali. Le attività che richiedono una larghezza di banda elevata come videoconferenze, apprendimento remoto e gaming sono aumentate e questi modelli di utilizzo saranno mantenuti dopo il passaggio dagli scenari della pandemia a modalità di lavoro ibride.

Non sorprende neppure il fatto che il traffico di rete stia crescendo e che la crescita maggiore riguardi l'accesso alla banda larga fissa. Secondo Analysys Mason, il traffico dati fisso è cresciuto del 42% in tutto il mondo nel 2020 e per la prima volta negli ultimi anni, il traffico su reti fisse è aumentato più velocemente rispetto alle reti mobili 20201.

Oltre all'aumento del traffico Internet residenziale, la pandemia ha aumentato significativamente il traffico in uplink. Più di recente, il rapporto del traffico in downlink rispetto al traffico in uplink è stato nell'ordine di 10:1. Ora è nell'ordine di 5:1 e molti fornitori di servizi si aspettano che raggiunga un rapporto1 di 2:1. C'è chiaramente una enorme pressione sulla rete di accesso e ciò sta promuovendo nuovi approcci per la progettazione della rete.

Data la richiesta insaziabile di larghezza di banda, molti fornitori stanno migliorando le loro reti di accesso fisso per garantire di poter far fronte a questa crescita e mantenere un'esperienza positiva per i loro clienti. La necessità di una maggiore scalabilità e flessibilità della rete va di pari passo con una necessità altrettanto urgente dei fornitori di servizi relativamente a costi contenuti per mantenere la loro competitività.

Il passaggio da una rete tradizionale a una rete basata su software

Le reti a banda larga tradizionali sono principalmente costituite da edge router costosi e proprietari che non hanno la scalabilità e l'agilità necessarie per rispondere alla domanda in continuo aumento di una maggiore larghezza di banda. Utilizzando gli approcci legacy, i fornitori di banda larga aumentano la capacità aggiungendo più appliance di rete proprietarie, come i router o espandono utilizzando nuove schede di linea. Purtroppo, l'acquisto, l'installazione e la configurazione degli apparecchi hardware sono costosi e richiedono tempo.

La virtualizzazione della rete, una tecnologia fondamentale per l'era di Internet, separa le funzioni di rete dall'hardware, eliminando la necessità di acquistare ulteriori appliance di rete quando si raggiunge la capacità di rete o si verifica un aumento (pandemia). La virtualizzazione consente di aggiungere la capacità di rete con alcuni comandi software piuttosto che attraverso vari invii di tecnici e visite sul posto. Le spese di capitale sono inoltre ridotte e distribuite con un modello di spesa "pay-asyou-grow".

Il disaccoppiamento dell'hardware Software consente anche ai fornitori di banda larga di scegliere software e hardware dai fornitori migliori. Ciò offre di nuovo possibilità di scelta e controllo ai fornitori di servizi e consente di selezionare soluzioni che soddisfano al meglio le loro esigenze.

Riprogettazione del gateway di rete a banda larga

Mentre la domanda di banda larga continua ad aumentare, i gateway di rete a banda larga (BNG) sono diventati un elemento vitale della rete di accesso. netElastic ha sviluppato uno dei primi BNG virtuali basati su software (vBNG) ed è un leader di mercato della tecnologia vBNG. I vBNG di netElastic funzionano su una tecnologia CPU scalabile basata su processori Intel® Xeon®, che offre la scalabilità per gestire il traffico di rete aumentato e la flessibilità per effettuare rapidamente nuovi cambiamenti di funzionalità.

Eliminando l'hardware proprietario, netElastic vBNG sta anche aiutando i fornitori di banda larga a risparmiare denaro. I clienti netElastic vBNG indicano un risparmio di fino al 70% rispetto ai loro fornitori precedenti.

Estendere la connettività IPv4 utilizzando la tecnologia Virtual Carrier Grade Network Address Translation

I governi del mondo stanno allocando una grande quantità di fondi per colmare il divario digitale e fornire l'accesso Internet a tutti. Il risultante maggior numero di utenti Internet aumenta la domanda di indirizzi IPv4 e i costi di acquisto o di leasing di tali indirizzi.

Come per le soluzioni BNG, le soluzioni Carrier Grade Network Address Translation (CGNAT) si basano su hardware costoso e proprietario. Al contrario, il software netElastic CGNAT come netElastic vBNG, è basato sulla tecnologia server Intel, che permette di ridurre notevolmente i costi e aumentare la flessibilità. I fornitori di banda larga che utilizzano netElastic CGNAT hanno ottenuto un risparmio di costi fino all'80% rispetto alle soluzioni CGNAT legacy. Possono anche iscriversi facilmente nuovi abbonati senza preoccuparsi di ottenere nuovi indirizzi IPv4.

In sintesi, netElastic vBNG e CGNAT stanno consentendo ai fornitori di servizi internet, ai fornitori di servizi internet wireless, ai fornitori di servizi a banda larga rurali e ai comuni di espandere e migliorare le loro reti di accesso fisse, riducendo al contempo il costo totale di proprietà. Di seguito sono riportati due casi di studio dei clienti.

Praction Networks ha sostituito i grandi fornitori di router e MikroTik, riducendo i costi del 200%

Come fornitore di banda larga in rapida crescita in India, Praction Networks voleva utilizzare CGNAT per conservare gli indirizzi IPv4. A quel tempo utilizzavano un router proprietario di un grande produttore come BNG e stavano cercando di aggiungere funzionalità CGNAT. Purtroppo, la loro soluzione attuale non aveva opzioni fattibili per CGNAT, e quanto offerto era troppo costoso.

Praction ha finito per acquistare software MikroTik per CGNAT. Tuttavia, le prestazioni di MikroTik hanno subito un peggioramento significativo con l'aumento del numero di abbonati, e un conseguente impatto estremamente negativo sull'esperienza dei clienti. Secondo Rohit Kumar, Co-Founder e CTO di Praction "La scalabilità è stata davvero un problema con i nostri router precedenti. Quindi considerando queste difficoltà sapevamo che avremmo dovuto provare qualcos'altro.”

Praction ha scelto netElastic vBNG e CGNAT, basate sulla tecnologia di router virtuale ad alte prestazioni di netElastic, tra cui l'architettura software scalabile che offre prestazioni di traduzione di alto livello. “Prima di scegliere netElastic, abbiamo avuto varie discussioni con alcuni grandi fornitori di router. Tuttavia, erano da due a tre volte più costosi rispetto a netElastic CGNAT”, ha affermato Rohit.

Un BNG per soddisfare le esigenze di un fornitore di banda larga in crescita.

Come indicato in precedenza, Praction stava utilizzando un router basato su hardware proprietario come BNG. Come il software CGNAT di MikroTik, il principale svantaggio di questo router era la scalabilità. L'infrastruttura di rete fisica, soprattutto i router hardware che richiedono configurazioni manuali, semplicemente non può mantenere il passo con la crescente domanda per una maggiore larghezza di banda.

“Abbiamo costantemente dovuto riconfigurare il nostro router precedente, che stava diventando molto tedioso”, commenta Rohit. “Il BNG basato su software di netElastic ha eliminato questo problema, poiché è molto facile da configurare con solo alcuni comandi software . La scalabilità, le prestazioni e l'efficienza dei costi sono stati i criteri fondamentali per la valutazione dei BNG. Con netElastic vBNG, abbiamo ottenuto tutto ciò che cercavamo.”

Scegliendo netElastic, Praction è stato in grado di trasferire gli abbonati dalla loro soluzione multi-fornitore e multi-dispositivo a un'unica soluzione basata su software che offre prestazioni e scalabilità. Rohit ha affermato che “netElastic vBNG è stato assolutamente stabile e le sue prestazioni elevate ci consentono di garantire la performance ai nostri abbonati. E con clienti più felici anche il business migliora.”

Rivolgersi al mercato di accesso wireless fisso utilizzando vBNG

Softcom è im fornitore servizi internet wireless di Galt, California. Softcom stava registrando un aumento del 30% dell'utilizzo della larghezza di banda in seguito alla pandemia ed è rimasta scoraggiata dalla mancanza di scalabilità fornita dai suoi router basati su hardware. "La nostra attrezzatura non aveva una scalabilità ottimale e abbiamo registrato una diminuzione del traffico, che ha avuto un impatto negativo sulla nostra esperienza cliente", ha affermato Brian Meredith, CTO di Softcom.

“Ci occorre qualcosa di molto più robusto e di fascia carrier che potrebbe avere una buona scalabilità con clienti e larghezza di banda aggiuntive, per fornire servizio di qualità ai nostri utenti finali”, ha affermato Brian.

Prima di scegliere netElastic, Softcom ha esaminato diversi altri venditori. “Abbiamo osservato i protagonisti ovvi del mercato con soluzioni basate su hardware che diventavano piuttosto costose quando si aggiungevano i costi di licenza. Pur essendo buone soluzioni è davvero difficile giustificare tale spesa in un'azienda come la nostra che non ha un budget illimitato.”

netElastic vBNG ha controllato tutte le scatole, riducendo al contempo il costo totale di proprietà. “Il Software vBNG è interessante e molto robusto e i costi per l'hardware e il software erano molto ragionevoli.”

Miglioramento della scalabilità della rete e dell'esperienza cliente

netElastic vBNG separa il software dall'hardware dedicato, consentendo ai fornitori di banda larga di aumentare rapidamente la capacità di rete aggiuntiva, senza dover aggiornare manualmente i router esistenti o acquistare nuovi router per superare i limiti di capacità.

vBNG ha consentito a Softcom di fornire ai clienti una larghezza di banda più stabile e più della larghezza di banda acquistata. “Sembra che la scalabilità sia ottima ma è solo la punta dell'iceberg della soluzione che abbiamo messo a punto”, ha aggiunto Brian. “vBNG è un software molto potente con più opzioni di configurazione di quanto abbia visto recentemente.”

Avere una soluzione stabile senza interruzioni o cali nel traffico online ha anche permesso a Softcom di trascorrere meno tempo a lavorare su problemi tecnici, dedicando più tempo a migliorare l'esperienza cliente. I vantaggi di vBNG “si sono riflessi nella maggior parte degli aspetti della nostra azienda rivolti ai clienti, poiché non dobbiamo affrontare i problemi dei clienti che solitamente si manifestavano con il nostro fornitore precedente. Rendiamo i nostri clienti soddisfatti e ci assicuriamo che ricevano il servizio migliore possibile.”

Piattaforma Intel BNG di nuova generazione

La piattaforma scalabile Intel® Xeon® CPU di terza generazione presenta PCIe di quarta generazione, che raddoppia la larghezza di banda I/O del socket CPU. Un server a due socket con due processori scalabili Intel® Xeon® ha una larghezza di banda I/O teorica di fino a 800 Gb/s, rispetto ai 400 Gb/s sulle precedenti piattaforme di seconda generazione che utilizzano PCIe di terza generazione.

La scheda di rete Ethernet Intel® E810-2CQDA2 è dotata di due porte da 100G. Un server a due socket con quattro di queste schede di rete per socket ha un totale di otto porte 100G e può gestire I/O da 800 Gb/s. Questa piattaforma dispone inoltre di una larghezza di banda di memoria superiore con otto canali per socket CPU, rispetto ai sei della generazione precedente.

Prestazioni netElastic vBNG

La release processore netElastic vBNG-Xeon 1.9.30 è stata testata su un server a due socket con due processori Intel® Xeon® Platinum 8360Y (36 core, 2,4GHz, TDP 250W). La configurazione completa dei test, tra cui hardware, BIOS, firmware e software, è indicata in dettaglio nella sezione appendice.

Il processore Intel® Xeon® Platinum 8360Y di terza generazione con scheda di rete Ethernet Intel E810-2CQDA2 ha dimostrato prestazioni a elevato throughput con un netElastic vBNG configurato per 64.000 abbonati e 100.000 vie OSPF per server.

La nuova piattaforma ha raggiunto il throughput di 770 Gbps attraverso il server basato su processore a due socket di terza generazione Intel® Xeon®.

Conclusioni

La pandemia ha reso internet sempre più importante, con un traffico che ha raggiunto nuovi livelli in seguito allo svolgimento delle attività scolastiche e lavorative da casa. Per far fronte alla crescente domanda di larghezza di banda, i fornitori di banda larga stanno passando dalle reti edge proprietarie basate su hardware alle reti scalabili basate su software.

Questa tendenza è anche evidente con i BNG, che i fornitori di servizi adottano sempre più spesso per ottenere maggiore scalabilità, flessibilità e risparmio costi. Oltre a questi vantaggi, netElastic vBNG, in esecuzione sulla più recente tecnologia CPU scalabile Intel® Xeon® basata su processore, ha aumentato in modo significativo il livello di prestazioni per vBNG, raggiungendo recentemente il throughput di 770 Gbps.

Praction Networks e Softcom sono l'esempio di due fornitori di banda larga che hanno ottenuto una maggiore scalabilità e un enorme risparmio di costi con netElastic vBNG e CGNAT. Ma l'aspetto più positivo è che la stabilità e le prestazioni elevate di netElastic vBNG stanno consentendo a questi fornitori di servizi di migliorare l'esperienza degli abbonati e di avere clienti soddisfatti.

Dettagli della configurazione di sistema:

BASELINE: Test di Intel del 12/13/2021.
1 node, 2x processori Intel® Xeon® Platinum 8360Y, 36 core, 2,4 GHz, TDP 250 W, HT On, turbo Off
Memoria totale 256 GB (16 slot /16GB/3200 MHz)
BIOS: SE5C6200.86B.0020.P34.2107301450 (ucode: 0xd0002e0)
Red Hat 8.3 Kernel 4.18.0-240.10.1.el8_3.x86_64
compilatore gcc 8.3.1 20191121 (Red Hat 8.3.1-5)

Informazioni su prodotti e prestazioni

1Fastly 2020, Statista 2020, Analysys Mason