Dimensionando Roteador para BGP

Introdução

Este artigo foi produzido para auxiliar os profissionais da área no processo de dimensionamento e seleção de uma plataforma de roteamento para aplicações com o protocolo de roteamento BGP.

O primeiro passo para que profissionais de ISP consigam adotar uma plataforma de roteamento confiável, escalável e bem performática é a compreensão de que estes equipamentos devem ser tratados de fato como soluções, e, portanto, devem ir de encontro à uma grade de especificações técnicas que seja aderente aos propósitos e requisitos tanto do negócio quanto de seu projeto técnico. A escolha do roteador ideal para o seu projeto deverá observar alguns critérios de dimensionamento, dos quais exemplificamos alguns a seguir.

O segundo passo é explorar bem o ecossistema de parceiros e fornecedores de soluções do mercado. Não hesite em consultar fornecedores especialistas e credenciados pelos fabricantes que representam, e procure não fomentar o mercado "cinza", onde pouco se sabe da procedência dos equipamentos e muito menos as reais condições em que os equipamentos ofertados foram descomissionados e colocados à venda!

Densidade de Interfaces para as Conexões Físicas

Objetivo: permitir identificar e validar os requerimentos de conectividade física, particularmente a quantidade de interfaces - e capacidades das mesmas - para que o roteador atenda não somente à quantidade de portas do cenário atual, mas que este dimensionamento apresente alguma escalabilidade com termos de crescimento futuro desta demanda. Isto inclusive ditará se o equipamento deverá apresentar uma configuração fixa (apenas com portas integradas) ou modular (além das portas integradas, se deverá apresentar slots para expansão com interfaces adicionais).

• Qual a densidade/quantidade de portas 1 Gigabit desejada?
• Qual a densidade/quantidade de portas 10 Gigabit desejada?
• Há a expectativa de usar portas de 40 Gbps no momento? Ou há a expectativa de adoção de 40 Gbps neste equipamento daqui a 1 ou 2 anos? Caso afirmativo, talvez seja melhor considerar um equipamento que possua suporte a 40 Gbps por meios de módulo adicional, o qual você poderia investir lá na frente.
  • O mesmo com relação à necessidade de adoção de interfaces 100 Gbps.
• Quais deverão ser as interfaces de conexão com a rede cabeada (UTP, fibra ótica...). No caso de conexões por fibras óticas, quais deverão ser os transceptores óticos embarcados no fornecimento? Por exemplo, tipo de fibra (multimodo, monomodo), transceiver bidir, distância a ser atendida, tipo de conector, etc., isto válido tanto para SFP quanto para SFP+/XFP, QSFP...

Fatore a escalabilidade final desejada para o equipamento, pois isto ditará quantos slots para módulos de portas deverão acompanhar a solução – embora que não todos necessariamente preenchidos com módulos de portas inicialmente, mas isto se traduziria em uma solução mais escalável com melhores investimentos em longo prazo.

Características e Recursos para Maior Disponibilidade

Objetivo: identificar e validar as características físicas e lógicas no que diz respeito aos propósitos de alta disponibilidade e resiliência, os quais se traduzirão em melhores indicadores de níveis de serviços. Um bom diagrama de bloco de confiabilidade, além da computação dos devidos valores de MTBF e MTTR, poderão ser muito úteis na hora de tomar esta decisão.

• Qual deverá ser a conexão do equipamento para a rede elétrica? AC ou DC?
• Deverá incluir fontes de alimentação em configuração redundante 1 + 1 ou N + 1?
  • Alguns fabricantes fornecem planilhas ou sistemas online para cálculos dos requisitos energéticos para que o engenheiro consiga determinar quantas fontes de alimentação são exigidas, no mínimo, para o equipamento operar normalmente assim como quantas fontes seriam recomendadas para maior disponibilidade em cenários de falhas de componentes da parte elétrica. Ou seja, um relatório de eficiência e disponibilidade energética do equipamento.
• Deverá haver redundância no módulo de supervisão e controle? Ex: duas controladoras ou RP/RSP em configuração redundante, para maximizar a alta disponibilidade, consequentemente aprimorar substancialmente o SLA de clientes atendidos por este equipamento?
• No caso de optar por não redundância de hardware (sem dual RP/RSP), a redundância por software é viável? Isto está disponível em alguns equipamentos de fabricantes.

Entenda que a alta disponibilidade não é conquistada pelo hardware redundante apenas, e que facilidades ou recursos de software do equipamento precisam ser considerados e projetados para que haja este "matrimônio" entre os componentes redundantes do hardware e a arquitetura do software da plataforma. Exemplos de recursos que são "casados" e configurados para explorar o potencial do aparato físico redundante incluem o Stateful Switchover (SSO), Non Stop Forwarding (NSF), Non Stop Routing (NSR), Bidirectional Forwarding Detection (BFD), BGP Prefix Independent Convergence (PIC) Core & Edge, In-Service Software Upgrade (ISSU) / Enhanced Fast Software Upgrade (eSFU) ou similares, e tantos outros.

Estude a sua rede e identifique os pontos de falhas tratados como "SPOF" (single points of failure) usando um diagrama de bloco de confiabilidade (reliability block diagram ou RBD) do seu ambiente. Procure derivar estes cenários de falhas para que a sua rede apresente o nível de confiabilidade compatível com as necessidades ou exigências por alta disponibilidade do seu negócio.

Recursos de Software do Equipamento

Objetivo: identificar e validar as aplicações gerais do equipamento, as quais poderão especializar o equipamento para escala multisserviços ou não. Isto definitivamente governará não somente o software, mas a própria "classe" do equipamento a ser adotado.

• Qual deverá ser a missão “final” do equipamento?
  • Suportar apenas o BGP para interconexão com outras operadoras/provedores?
  • Ou ser uma legítima borda de serviços, agregando, além do BGP, outros serviços de infraestrutura com interesse a conectividade L3 de assinantes?
• Tratando-se de ser uma missão puramente "BGP", alguns parâmetros a serem observados:

• Quantas sessões para peering e trânsito?
• Quantas full routes deverão ser suportadas? Isto ditará a quantidade de alguns componentes do equipamento, tais como a memória RAM recomendada e também no dimensionamento do hardware para o processamento de pacotes.
• Qual deverá ser a capacidade de banda agregada e non-blocking (sem bloqueios) da solução? Ou seja, quantos Gbps "reais" (com ou sem oversubscription por módulo line card) o roteador deverá suportar, e considerando eventual crescimento desta demanda para o seu projeto?
• Este roteador atuará como uma borda de serviços para clientes, em adição ao suporte ao protocolo BGP?
• O equipamento realizará serviços tais como L3VPN MPLS para clientes corporativos (o que exigiria suporte a VRFs e ao MPLS, por exemplo)?
• Caso você tenha que implementar uma relação PE-CE com clientes corporativos usando o protocolo BGP, como será feito o transporte L2 do CPE do cliente até o seu roteador? Será por L2 puro sobre uma rede com algum protocolo de resiliência (ex: STP, EAPS ou G.8032) ou por L2VPN (VPLS/VPWS/EVPN)? Há indicadores de dimensionamento aqui, tais como a quantidade de pseudowires e endereços MAC, dentre outros.
• O roteador realizará a autenticação de assinantes de Internet banda larga (PPPoE ou IPoE) na condição de gateway BRAS/BNG? Caso afirmativo, quantas sessões máximas simultâneas? Isto ditará o licenciamento deste recurso, capacidade de alguns componentes tais como memória e módulo de processamento de pacotes.
• O roteador realizará CGNAT? Quantas traduções simultâneas para IPv4 com e sem o IPv6 na solução? Isto ditará o licenciamento deste recurso e o dimensionamento do módulo de processamento de pacotes.

Procure identificar outros (eventuais ou possíveis) serviços requeridos, sendo estes dependentes de outras facilidades ou não, para que você consiga dimensionar completamente o hardware, software e licenças necessárias.

E não se esqueça de considerar os serviços de suporte e assistência técnica para o seu equipamento!

Autor: Leonardo Furtado