CG-NAT — Трансляция сетевых адресов
Адреса IPv4 из региональных интернет-регистраторов (RIR) больше не доступны. Единственный выход: приобрести большой пул IPv4-адресов у брокера. Из-за этого стоимость одного IPv4-адреса постоянно растет.
NAT значительно расширяет возможности сети. Поскольку сегодня лимит адресов IPv4 практически исчерпан, переход на IPv6 неизбежен. Быстрый рост числа используемых мобильных устройств и облачных сервисов делает эту задачу еще более актуальной.
Решение VAS Experts предназначено для интернет-провайдеров и операторов связи, но также подходит для замены устройств NAT в корпоративных сетях. Больше функций и больше возможностей платформы означает, что решение может вписаться в любую растущую сеть и адаптироваться к ней.
Применение Carrier Grade NAT (или Large Scale NAT – LSN) позволяет оператору связи:
Предоставлять один публичный IPv4-адрес несколькими абонентами без потери качества интернет соединения — за одним публичным IP-адресом может разместить до 100 приватных (идеальное соотношение — 1:10)
Продлить использование ограниченного адресного пространства IPv4 и сократить расходы на покупку IPv4-адресов на 90%
Подготовиться к внедрению IPv6-адресации за счет поддержки Dual Stack v4-v6 (поддержки обеих версий протокола одновременно)
Особенности
В функции CG-NAT используется технология Full Cone NAT, разрешающая отправку пакетов, приходящих с любой внешней системы, по внешнему отображаемому порту TCP/UDP, который представляет собой источник трафика от абонента.
Full Cone NAT обеспечивает прозрачную работу пиринговых протоколов (например, P2P, торренты и игры).
Абоненты внутри NAT обращаются к публичным адресам друг друга без трансляции и пересылки пакетов за пределы устройства.
Для каждого пула IP-адресов индивидуально устанавливается лимит на количество TCP- и UDP-соединений для абонента, что позволяет оператору экономно распределять ресурсы адресного пространства между корпоративными и частными клиентами. При отсутствии активности неиспользуемые соединения закрываются, высвобождая порты.
Все соединения абонента с одного приватного адреса привязываются к одному публичному IP-адресу.
Сетевые трансляции записываются в текстовый файл или передаются на внешний коллектор по протоколу IPFIX (известному также, как NetFlow v10).
Платформа поддерживает до 128 миллионов одновременных сессий на каждом АПК и обрабатывает трафик до 120 Гбит/с.
Предсказуемое поведение NAT обеспечивается функциями Full Cone и HairPinning. Пользовательские квоты обеспечивают равномерное распределение публичных IP-портов между абонентами, а вирусы и вредоносные программы не могут истощить их ресурсы.
Для операторов важно поддерживать связность для всех прикладных услуг и пользователей, обеспечивая при этом целостность приложений. ALG следят за тем, чтобы протоколы — такие как FTP, TFTP, RTSP, PPTP, SIP, ICMP, H.323, ESP, MGCP и DNS — оставались работоспособными. Многие устаревшие реализации NAT не обеспечивают такого уровня прозрачности.
Интегрированная защита предотвращает прохождение огромного объема трафика многовекторных DDoS-атак. Решение CG-NAT обеспечивает максимальную работоспособность сетевых ресурсов для обработки абонентского трафика и предотвращения перерывов в обслуживании.
В CG-NAT поддержка VLAN экономит порты в оборудовании оператора и повышает эффективность использования NIC. Благодаря этому возможно определение входящего и исходящего трафика не по NIC, а по VLAN ID, что в свою очередь создает возможность использовать одну и ту же сетевую карту и для входящего, и для исходящего трафика. Эта опция особенно эффективна, когда используется вместе с LACP.
Link Aggregation Control Protocol позволяет объединять несколько физических портов для формирования единого логического канала и повышения отказоустойчивости.
При росте числа абонентов и объема пропускаемого трафика есть возможность динамического масштабирования и увеличения пропускной способности путем апгрейда сервера или наращивания количества виртуальных NAT в Telco Cloud.
Надежность решения гарантируется при помощи резервных режимов Active-Standby и Active-Active. В обоих вариантах задействовано два устройства: если первое (активное) выходит из строя, то трафик переключается на второе без потерь с помощью протоколов маршрутизации.
Типы
Решение VAS Experts поддерживает:
CG-NAT (NAT44)
Трансляция сетевых адресов и портов позволяет нескольким абонентам совместно использовать один публичный адрес IPv4 и расширяет использование ограниченного адресного пространства IPv4.
BiNAT (NAT 1:1)
Трансляция сетевых адресов 1-к-1 позволяет предоставить услугу статического публичного IP адреса без изменения настроек на CPE через трансляцию всех портов приватного адреса в один публичный адрес.
Техническая реализация
- Для реализации функции CG-NAT требуется включение СКАТ DPI по схеме «в разрыв».
- Для обеспечения отказоустойчивости рекомендуется установка резервной платформы.
- Для включения функции CG-NAT необходима лицензия СКАТ DPI BRAS или COMPLETE.
- Производительность функции трансляции адресов зависит от выбранной аппаратной платформы и лицензии на ПО СКАТ DPI (от 6 до 200Гбит/с).
Варианты внедрения
Классическая схема включения устройства CG-NAT в сеть — между BNG и роутером для обеспечения трансляции сетевых адресов. NAT log передается по протоколу IPFIX (NetFlow v10) на выделенный сервер или VM, где установлена база данный QoE Stor и GUI. Данное решение позволяет эффективно хранить и осуществлять поиск в NAT log.
Мы предлагаем совместить функционал CG-NAT с DPI на одном устройстве, чтобы получить возможность не только транслировать адреса, но также распознавать и классифицировать трафик по протоколам и направлениям, использовать полисинг общего канала, размечать трафик, работать со статистикой (Full NetFlow и Clickstream).
Дополнительная информация об абонентах используется в отделах продаж, маркетинга и технической поддержки.
Наиболее выгодный вариант — совместить функциональность CG-NAT, DPI и BRAS на одном устройстве и таким образом построить гибкое и легко управляемое ядро сети — это значительно сокращает совокупную стоимость владения (TCO, Total Cost of Ownership) за счет компактности, высокой производительности, единообразного управления и эксплуатации.
В данной схеме, помимо трансляции сетевых адресов и глубокого анализа трафика также реализована авторизация IPoE/PPPoE абонентов, BGP/OSPF, интеграция с биллингом (AAA) осуществляется через PCRF.
Преимущества CG-NAT на базе СКАТ
- Соответствует отраслевым стандартам, закрепленным в RFC 6888, RFC 4787
- Эффективно использует ограниченное адресное пространство IPv4
- Высокая производительность: платформа поддерживает до 128 миллионов одновременных сессий
- Плавный переход на IPv6 благодаря поддержке туннелирования между сетями IPv4 и IPv6
- Возможность динамического масштабирования и увеличения пропускной способности без прерывания трафика
- Позволяет ограничивать количество портов TCP и UDP для абонента (защита от DDoS)
- Полный набор средств и опций платформы СКАТ с централизованным управлением.
