Améliorer les performances et l'évolutivité du réseau avec Intel et une vBNG netElastic

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La pandémie mondiale a accéléré l'importance de l'accès Internet haut débit dans notre vie professionnelle et personnelle. Les activités qui consomment beaucoup de bande passante comme les vidéoconférences, l'apprentissage à distance et les jeux vidéo se sont considérablement accrues et ces modèles d'utilisation devraient persister alors que nous sortons de la pandémie en utilisant des modes de travail hybrides.

Le trafic réseau augmente également, ce qui n'est pas une surprise, et c'est l'accès fixe au haut débit qui connaît la croissance la plus spectaculaire. D'après Analysys Mason, le trafic de données fixe a augmenté de 42 % dans le monde en 2020 et, pour la première fois, ces dernières années, le trafic sur réseaux fixes a augmenté plus rapidement que sur les réseaux mobiles1.

En plus du bond qu'a connu le trafic Internet résidentiel, la pandémie a également entraîné une augmentation importante du trafic de liaison montante. Plus récemment, le rapport entre le trafic de liaison descendante et le trafic de liaison montante était d'environ 10:1. Il se situe désormais à environ 5:1 et de nombreux prestataires de services s'attendent à ce qu'il atteigne finalement 2:11. Les réseaux d'accès sont clairement soumis à une pression énorme et cela stimule de nouvelles approches de conception réseau.

Compte tenu de cette demande insatiable en bande passante, de nombreux fournisseurs d'accès haut débit mettent à niveau leurs réseaux d'accès fixes afin de les adapter à cette croissance et de préserver l'expérience positive de leurs clients. La nécessité d'une plus grande évolutivité et flexibilité du réseau s'accompagne pour les prestataires de services d'un besoin tout aussi pressant de réduire les coûts afin de rester compétitif.

Passer d'un réseau traditionnel à un réseau basé sur logiciels

Les réseaux haut débit traditionnels sont constitués principalement des routeurs de périphérie exclusifs et coûteux qui ne disposent pas de l'évolutivité et de l'agilité nécessaires pour répondre à la demande perpétuelle en bande passante supplémentaire. Lorsqu'ils utilisent des approches existantes, les fournisseurs d'accès haut débit accroissent généralement la capacité en ajoutant plus d'appareils réseau propriétaires, comme des routeurs, ou en s'étendant à l'aide de nouvelles cartes de ligne. Malheureusement, l'achat, l'installation et la configuration d'appareils matériels sont coûteux et prennent du temps.

La virtualisation réseau, une technologie fondamentale à l'ère de l'Internet, dissocie les fonctions réseau du matériel, ce qui élimine la nécessité d'acheter des appareils réseau supplémentaires lorsque le réseau atteint sa capacité maximale ou lors d'une pointe (pandémie) de trafic. La virtualisation permet d'accroître la capacité du réseau en quelques commandes logicielles, plutôt qu'avec des chargements de camions et des visites techniques sur site. Les dépenses d'investissement sont également réduites et distribuées selon un modèle de dépenses « pay-as-you-grow » (payez à mesure de votre croissance).

La dissociation du matériel et des logiciels permet également aux fournisseurs d'accès haut débit de choisir les logiciels et le matériel des meilleurs fournisseurs. Cela redonne le choix et le contrôle aux fournisseurs de services, ce qui leur permet de sélectionner les solutions qui répondent le mieux à leurs besoins.

Refondre la passerelle de réseau haut débit

Alors que la demande en bande passante ne cesse d'augmenter, les passerelles de réseau haut débit (BNG) sont devenues un élément essentiel du réseau d'accès. netElastic a développé une des premières passerelles de réseau haut débit virtuel basées sur logiciel (vBNG) et est un leader du marché de la technologie des vBNG. Les vBNG netElastic fonctionnent sur une technologie de processeur qui s'appuie sur un processeur Intel® Xeon® Scalable standard, ce qui fournit l'évolutivité nécessaire pour gérer l'accroissement du trafic réseau et la flexibilité d'apporter rapidement de nouvelles fonctionnalités.

En éliminant le matériel propriétaire, la vBNG netElastic aide également les fournisseurs d'accès haut débit à économiser de l'argent. Les clients des vBNG netElastic déclarent économiser jusqu'à 70 % par rapport à leurs fournisseurs précédents.

Étendre la connectivité IPv4 en utilisant la traduction d'adresses de réseaux virtuels de qualité transporteur

Les gouvernements du monde entier allouent des fonds énormes pour combler le fossé numérique et fournir un accès Internet à tous les particuliers. Le nombre croissant d'utilisateurs d'Internet qui en résulte accroît la demande en adresses IPv4 et les coûts d'achat ou de location de ces adresses.

Comme les BNG, les solutions traditionnelles de traduction d'adresses de réseaux virtuels de qualité transporteur (CGNAT) fonctionnent sur du matériel propriétaire coûteux. En revanche, les logiciels CGNAT netElastic, comme les vBNG netElastic, s'appuient sur la technologie de serveur Intel®, ce qui réduit considérablement les coûts et accroît la flexibilité. Les fournisseurs d'accès haut débit qui utilisent un CGNAT netElastic ont réalisé jusqu'à 80 % d'économies de coûts par rapport aux solutions CGNAT existantes. Ils peuvent également facilement adopter de nouveaux abonnés sans se soucier d'obtenir de nouvelles adresses IPv4.

En résumé, les vBNG et CGNAT netElastic permettent aux fournisseurs de services Internet, aux fournisseurs de services Internet sans fil, aux fournisseurs d'accès haut débit ruraux et aux municipalités d'étendre et d'améliorer leurs réseaux d'accès fixes tout en réduisant le coût total de possession. Vous trouverez ci-dessous deux études de cas de clients.

Praction Networks a remplacé les grands fournisseurs de routeurs et MikroTik, réduisant les coûts de 200 %

En tant que fournisseur indien en forte croissance d'accès haut débit FTTH (fiber-to-the-home), Praction Networks voulait utiliser un CGNAT pour conserver ses adresses IPv4. Il utilisait à l'époque un routeur propriétaire d'un grand fabricant de routeurs en tant que BNG et cherchait à ajouter des capacités CGNAT. Malheureusement, sa solution actuelle n'avait pas d'options CGNAT viables et ce qu'il offrait était trop coûteux.

Praction a fini par acheter un logiciel CGNAT MikroTik. Cependant, les performances de MikroTik’s se sont considérablement dégradées à mesure que le nombre d'abonnés augmentait, ce qui avait un impact négatif spectaculaire sur l'expérience client. D'après Rohit Kumar, co-fondateur et CTO de Praction, « L'évolutivité était vraiment un problème avec nos routeurs précédents. Compte tenu des problèmes que nous avions, nous savions que nous devions essayer autre chose. ».

Praction choisit une vBNG et un CGNAT netElastic, qui s'appuient sur la technologie de routeur virtuel hautes performances de netElastic, notamment sur une architecture logicielle évolutive qui offre des performances de traduction de haut niveau. « Avant de choisir netElastic, nous avons eu de nombreuses discussions avec quelques grands fournisseurs de routeurs. Cependant, ils étaient deux à trois fois plus chers que le CGNAT netElastic », déclare Rohit.

Une BNG qui répond aux besoins d'un fournisseur d'accès haut débit en pleine croissance

Comme mentionné précédemment, Praction utilisait un routeur matériel propriétaire comme BNG. Comme avec le logiciel CGNAT de MikroTik, un des principaux inconvénients de ce routeur était l'évolutivité. L'infrastructure des réseaux physiques, notamment les routeurs matériels qui nécessitent une configuration manuelle, ne peut tout simplement pas suivre le rythme de la demande croissante en bande passante.

« Nous devions constamment reconfigurer notre routeur précédent, ce qui devenait très fastidieux », commente Rohit. « La BNG basée sur logiciel de netElastic éliminait ce problème, car il est très facile de la configurer avec seulement quelques commandes logicielles. L'évolutivité, les performances et la rentabilité étaient des critères essentiels pour nous dans l'évaluation des BNG. Avec la vBNG netElastic, nous avons obtenu tout ce que nous recherchions. »

En choisissant netElastic, Praction a pu déplacer les abonnés hébergés par sa solution multifournisseur et multi-appareil pour les installer sur une solution logicielle unique qui offre à la fois des performances et de l'évolutivité. Rohit déclare : « La vBNG netElastic a été complètement stable et ses hautes performances nous permettent de garantir les performances à nos abonnés. et les clients satisfaits se traduisent par un accroissement des activités. »

Résoudre les problèmes du marché de l'accès sans fil fixe à l'aide de vBNG

Softcom est un fournisseur services Internet sans fil basé à Galt, en Californie. Softcom connaissait un accroissement de 30 % de l'utilisation de la bande passante en raison de la pandémie et était frustrée par le manque d'évolutivité dont souffrait leurs routeurs matériels. « Notre équipement ne se prêtait pas très bien à l'évolution et nous avions des pertes de trafic, ce qui nuisait à l'expérience client », déclare Brian Meredith, CTO de Softcom.

« Nous avions besoin de quelque chose de beaucoup plus robuste et de qualité transporteur, qui pouvait s'adapter à l'ajout de clients et de bande passante, afin de fournir un service de qualité à nos utilisateurs finaux », poursuit Brian.

Avant de choisir netElastic, Softcom a examiné plusieurs autres fournisseurs. « Nous avons examiné les acteurs les plus évidents du marché qui offraient des solutions matérielles qui devenaient assez coûteuses lorsque vous ajoutiez les coûts de licences. Alors qu'il s'agissait de bonnes solutions, ces coûts étaient vraiment difficiles à justifier dans une entreprise comme la nôtre qui ne dispose pas d'un budget illimité. »

La vBNG netElastic cochait toutes les cases tout en réduisant le coût total de possession. « Le logiciel vBNG est convaincant et très robuste, et les coûts tout compris du matériel et des logiciels étaient très raisonnables. »

Améliorer l'évolutivité du réseau et l'expérience client

La vBNG netElastic sépare le logiciel du matériel dédié, ce qui permet aux fournisseurs d'accès haut débit d'accroître rapidement la capacité du réseau, sans devoir mettre à niveau manuellement les routeurs existants ou acheter de nouveaux routeurs pour répondre aux contraintes de capacité.

La vBNG a permis à Softcom d'offrir à ses clients une bande passante plus stable et plus de la bande passante réservée qu'ils ont achetée. « Elle semble très bien s'adapter et nous avons à peine effleuré la surface de la solution que nous avons assemblée », ajoute Brian. « La vBNG est un logiciel très puissant qui offre davantage d'options de configuration que tout ce que j'ai vu récemment. »

Cette solution stable sans pannes ou chutes de trafic a également permis à Softcom de passer moins de temps à résoudre les problèmes techniques et plus de temps à améliorer l'expérience client. Les avantages de la vBNG « se sont étendus à la plupart des aspects de notre entreprise qui ont trait à la clientèle, car nous n'avons pas à traiter avec elle les problèmes qui surgissaient auparavant avec notre fournisseur précédent. Nos clients restent satisfaits et nous veillons à ce qu'ils bénéficient du meilleur service possible. »

Plateforme BNG Intel de nouvelle génération

La plateforme Intel® Xeon® Scalable de 3ᵉ génération introduit l'interface PCIe 4, qui double la bande passante d'E/S du socket de processeur. Un serveur à double socket équipé de deux processeurs Intel® Xeon® Scalable possède une bande passante d'E/S théorique pouvant atteindre 800 Gbit/s, par rapport aux 400 Gbit/s des plateformes de 2ᵉ génération précédentes, qui utilisent une interface PCIe de 3ᵉ génération.

La carte réseau Ethernet Intel® E810-2CQDA2 est équipée de deux ports 100G. Un serveur à double socket équipé de quatre de ces cartes réseau par socket possède un total de huit ports 100G et peut gérer 800 Gbit/s d'E/S. Cette plateforme dispose également d'une bande passante mémoire plus élevée avec huit canaux par socket de CPU, par rapport aux six de la génération précédente.

Performances de la vBNG netElastic

La version 1.9.30 de la solution vBNG netElastic-processeur Xeon a été testée sur un serveur à double socket équipé de deux processeurs Intel® Xeon® Platinum 8360Y (36 cœurs, 2,4 GHz, 250 W TDP). La configuration complète des tests, notamment le matériel, le BIOS, les micrologiciels et les logiciels, est détaillée dans l'annexe.

Le processeur Intel® Xeon® Platinum 8360Y de 3ᵉ génération accompagné de la carte réseau Ethernet Intel® E810-2CQDA2 a démontré un haut débit avec une vBNG netElastic configurée pour 64 000 abonnés et 100 000 routes OSPF par serveur.

La nouvelle plateforme a atteint un débit de 770 Gbit/s sur le serveur à deux sockets équipé de processeurs Intel® Xeon® Scalable de 3ᵉ génération.

Conclusion

Avec la pandémie, l'Internet est devenu plus important que jamais, le trafic Internet atteignant de nouveaux sommets en raison du travail et de l'enseignement à domicile. Pour anticiper la demande croissante en bande passante, les fournisseurs d'accès haut débit abandonnent leurs réseaux de périphérie équipés d'un matériel exclusif pour adopter des réseaux logiciels évolutifs.

Cette tendance est également évidente avec les BNG, alors que les fournisseurs de services adoptent de plus en plus les BNG virtuels en raison de leurs avantages en matière d'évolutivité, de flexibilité et d'économies de coûts. En plus de ces avantages, la vBNG netElastic, qui s'exécute sur la dernière technologie de CPU basée sur le processeur Intel® Xeon® Scalable standard, a considérablement accru les performances des vBNG, en atteignant récemment un débit de 770 Gbit/s.

Praction Networks et Softcom sont des exemples de deux fournisseurs d'accès haut débit qui bénéficient d'une plus grande évolutivité et d'économies de coûts considérables grâce à la vBNG et au CGNAT netElastic. Avant tout, la stabilité et les performances élevées de la vBNG netElastic permettent à ces fournisseurs de services d'améliorer l'expérience des abonnés et de satisfaire les clients.

Détails de la configuration système :

LIGNE DE RÉFÉRENCE : test réalisé par Intel le 13/12/2021.
1 nœud, 2 processeurs Intel® Xeon® Platinum 8360Y, 36 cœurs, 2,4 GHz, 250 W de TDP, Hyper-Threading activé, turbo désactivé
256 Go de mémoire totale (16 emplacements/16 Go/3 200 MHz)
BIOS : SE5C6200.86B.0020.P34.2107301450 (ucode : 0xd0002e0)
Red Hat 8.3, noyau 4.18.0-240.10.1.el8_3.x86_64
Compilateur gcc 8.3.1 20191121 (Red Hat 8.3.1-5)

Infos sur le produit et ses performances

1Fastly 2020, Statista 2020, Analysys Mason