Aprenda de la mano de Luiz Puppin, especialista en Huawei, cómo realizar un análisis técnico de las pruebas de rendimiento (Forwarding Performance) llevadas a cabo en un entorno de laboratorio con la plataforma Huawei NE8000, con el fin de validar la capacidad del equipo para funcionar como BNG+CGN integrado bajo una carga elevada.

Las pruebas tenían por objeto comprobar:

• Capacidad máxima de procesamiento de sesiones NAT44
• Soporte de tráfico a alta velocidad (50 Gbps bidireccional)
• Comportamiento de la CPU
• Estabilidad y ausencia de pérdida de paquetes

Objetivo de las pruebas de rendimiento

El objetivo era demostrar que la solución de Huawei es capaz de soportar:

• 32 000 usuarios PPPoE simultáneos
• 32 millones de sesiones NAT44
• 50 Gbps de tráfico unidireccional
• 50 Gbps bidireccionales (25G de subida + 25G de bajada)
• Sin pérdida alguna de paquetes
• Con la CPU funcionando dentro de los límites aceptables

Estas características son fundamentales para las operaciones de los proveedores de servicios de Internet (ISP) y los operadores con una elevada concentración de abonados detrás de un CGN.

Arquitectura utilizada

La topología utilizada conecta:

• 1 NE8000 que funciona como CGN/BNG
• Generadores de tráfico que simulan miles de CPE a través de PPPoE
• Red de transporte simulada
• Servidor que simula Internet/prefijos públicos

vsm on-board-mode disable
license
 active nat session-table size 32 slot 4
 active nat bandwidth-enhance 90 slot 4
#
nat session aging-time udp 40000
nat session aging-time icmp 40000
#
user-group nat1
ip pool ipv4-1 bas local
 gateway 30.0.0.1 255.255.0.0
 section 0 30.0.0.2 30.0.255.255
#
ipv6 prefix nd-1 delegation
 prefix 2025::/48
#
ipv6 pool nd-1 bas delegation
 prefix nd-1
#
service-location 1
 location slot 4
#
service-instance-group group1
 service-location 1
#
nat instance nat1 id 1
 port-range 1024
 nat ip access-user limit 32
 service-instance-group group1
 nat address-group group1 group-id 1
  section 0 211.0.0.1 211.0.0.250
  section 1 211.0.1.1 211.0.1.250
  section 2 211.0.2.1 211.0.2.250
  section 3 211.0.3.1 211.0.3.250
 nat outbound any address-group group1
 nat filter mode full-cone
#
acl number 6001
 rule 5 permit ip source user-group nat1
#
traffic classifier nat1
 if-match acl 6001
#
traffic behavior nat1
 nat bind instance nat1
#
traffic policy nat
 classifier nat1 behavior nat1
#
traffic-policy nat inbound
#
radius-server group radius
 radius-server shared-key-cipher huawei
 radius-server authentication 172.16.75.51 1812 weight 0
 radius-server accounting 172.16.75.51 1813 weight 0
 undo radius-server user-name domain-included
#
aaa
 authentication-scheme radius
 accounting-scheme radius
 #
 domain nat1
  authentication-scheme radius
  accounting-scheme radius
  radius-server group radius
  prefix-assign-mode unshared
  ip-pool ipv4-1
  ipv6-pool nd-1
  user-group nat1 bind nat instance nat1
#
interface 100GE0/5/0.1
 ipv6 enable
 ipv6 address auto link-local
 statistic enable
 user-vlan 1 4000 qinq 1000
 bas
 #
  access-type layer2-subscriber default-domain pre-authentication nat1 authentication nat1
  authentication-method ppp web
  authentication-method-ipv6 ppp web
 #
#
interface 100GE0/5/1
 ipv6 enable
 ip address 100.0.0.1 255.255.255.0
 ipv6 address 100::1/64

Metodología

1. Autenticar a 32 000 abonados PPPoE en el DUT.
2. Generar tráfico UDP con tramas de 512 bytes, saturando la capacidad anunciada de la tarjeta CGN.
3. Medir:
   • Tasa de tráfico real sostenida
   • Pérdida de paquetes
   • Número de sesiones NAT creadas
   • Uso de la CPU
4. Repita el procedimiento en dos casos:
   • 50 Gbps unidireccional
   • 50 Gbps bidireccional (25G/25G)

5. Evidencias y resultados

A continuación se incluyen las pruebas extraídas directamente del archivo de prueba.

5.1. Suscriptores autenticados correctamente

El informe confirma la autenticación simultánea de miles de abonados PPPoE:

El total validado fue de:

• 32 000 suscriptores → confirmados en el informe.

5.2. Creación de 32 millones de sesiones NAT

El DUT ha alcanzado el límite de escalabilidad previsto por el fabricante:

Es decir, el equipo soportó 32 millones de flujos simultáneos sin que se apreciara ninguna pérdida de calidad.

5.3. Tráfico sostenido a 50 Gbps – Sin pérdida de paquetes

Es decir:

• Tráfico continuo de 50 Gbps en sentido de salida
• Se ha comprobado que no hay pérdidas en el equipo ni en el generador

5.4. Tráfico bidireccional de 50 Gbps (25G + 25G)

El laboratorio ha validado el funcionamiento simultáneo de las fases de pretratamiento y postratamiento:

Una vez más, sin pérdida alguna de paquetes:

5.5. Estabilidad de la CPU

La CPU se mantiene en niveles estables, sin alcanzar los límites críticos.

5.6. Conclusión de las pruebas de rendimiento

A la luz de las pruebas, cabe concluir que:

• La solución NE8000 de Huawei soporta cargas de tráfico extremadamente elevadas.
• Se mantuvieron sin fallos 32 millones de sesiones NAT44.
• El equipo mantuvo un tráfico continuo de 50 Gbps, tanto unidireccional como bidireccional.
• En todos los casos, no se produjo ninguna pérdida de paquetes.
• El uso de la CPU se mantuvo estable y dentro de unos niveles aceptables.

Por lo tanto, la plataforma demuestra una capacidad real para gestionar redes CGN/BNG en entornos a gran escala, con un elevado volumen de tráfico y una gran densidad de abonados. Este artículo se ha elaborado en colaboración con el equipo de responsables de productos IP para ISP de Huawei Brasil, con un agradecimiento especial a Thiago Sério y a Natan Fernandes.

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