Load Balancing PPPoE – Mikrotik

I motivi che ci hanno spinti, circa un anno e mezzo fa, ad individuare una soluzione di Balancing dei Client PPPoE che potesse risolvere alcune specifiche esigenze sono stati i seguenti:

  1. la necessità, sempre più frequente, di dover far fronte ad esigenze di contenimento dei costi e, pertanto, di riutilizzo di hardware un po’ datato;
  2. la possibilità di superare i limiti di calcolo altrimenti imposti dall’utilizzo di hardware oramai obsoleto per alcuni specifici lavori (PPPoE Server con oltre 300 sessioni attive), con la riduzione del carico di lavoro per singola macchina;
  3. poter dotare e realizzare per i servizi di autenticazione PPPoE tecniche di bilanciamento del carico ma sopratutto di ridondanza (fail over), caratteristiche normalmente riservate ad hardware di alta fascia, ben più costoso di Mikrotik.

Per garantire una gestione centralizzata delle richieste di autenticazione PPPoE abbiamo implementato un sistema di Load Balancing, con hardware Mikrotik, mediante implementazione di un PPPoE Concentrator con N PPPoE Server ad esso collegato.

Questo sistema permette di gestire e smistare in modo automatico e bilanciato tutte le richieste di autenticazione pervenute dalla rete dorsale verso i Server PPPoE collegati al Concentratore. In questo modo su ogni Server saranno presenti contemporaneamente un numero equo di PPPoE Client attivi, eliminando così problemi di sovraccarico della CPU o inutilizzo di una o più macchine; altro aspetto fondamentale è la maggiore affidabilità del sistema in caso di rottura di uno o più Server PPPoE, grazie al sistema di switching automatico delle richieste infatti le utenze presenti sugli apparati down saranno smistate verso i Server correttamente funzionanti.

Altro aspetto fondamentale è la scalabilità del sistema: dimensionando infatti in modo opportuno il Router adibito alla funzione di PPPoE Concentrator sarà possibile nel tempo, all’aumentare delle utenze PPPoE, aggiungere solamente nuovi apparati dedicati alla funzione di Server PPPoE, in modo da garantire prestazioni analoghe anche al crescere delle utenze.

Il sistema di Load Balancing basato su PPPoE Concentrator può essere implementato, proprio per la scalabilità del sistema, sia su infrastrutture ex novo in fase di Start Up, sia per infrastrutture già operative, senza limitazioni sul numero di Client, a patto di dimensionare opportunamente il numero di PPPoE Server.

È inoltre possibile, per fornire una ridondanza ed affidabilità completa al sistema, installare una macchina con funzione di backup automatico del PPPoE Concentrator, in modo tale da garantire continuità del servizio anche in caso di down del Router adibito alla gestione e smistamento delle richieste PPPoE.

Di seguito è riportata la foto di un NOC su cui è implementato il sistema di Load Balancing tramite concentratore:

Load Balancing1

Per questa infrastruttura con circa 2400 utenze, sono presenti 4 Server PPPoE, configurati su 4 macchine Mikrotik Cloud Core Router 1036, per la gestione dell’autenticazione dei Client della rete, e 2 PPPoE Concentrator, configurati come nel caso dei Server su CCR 1036, uno attivo, l’altro con funzione di backup manuale in caso di down della macchina primaria.

pppoeuserbalance1

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