Guía de Configuración de OmniPGW

Referencia Completa para la Configuración de runtime.exs

por Omnitouch Network Services

Tabla de Contenidos

Descripción General
Estructura del Archivo de Configuración
Configuración de Métricas
Configuración de Diameter/Gx
Configuración de S5/S8
Configuración de Gn/Gp (GGSN)
Configuración de Sxb/PFCP
Configuración del Pool de IP de UE
Configuración de PCO
Configuración de la Interfaz Web
Ejemplo Completo
Validación de la Configuración

Descripción General

OmniPGW utiliza configuración en tiempo de ejecución definida en config/runtime.exs. Este archivo se evalúa en el inicio de la aplicación y permite una configuración dinámica basada en variables de entorno o fuentes externas.

Filosofía de Configuración

Principios Clave:

Fuente Única de Verdad - Toda la configuración en un solo archivo
Seguridad de Tipo - Configuración validada al inicio
Flexibilidad de Entorno - Soporte para desarrollo, pruebas, producción
Valores Predeterminados Claros - Valores predeterminados sensatos con sobrescrituras explícitas

Estructura del Archivo de Configuración

Ubicación del Archivo

pgw_c/
├── config/
│   ├── config.exs         # Configuración base (importa runtime.exs)
│   ├── dev.exs            # Configuración específica de desarrollo
│   ├── prod.exs           # Configuración específica de producción
│   └── runtime.exs        # ← Archivo de configuración principal

Estructura de Nivel Superior

# config/runtime.exs
import Config

config :logger, level: :info

config :pgw_c,
  metrics: %{...},
  diameter: %{...},
  s5s8: %{...},
  sxb: %{...},
  ue: %{...},
  pco: %{...}

Secciones de Configuración

Configuración de Métricas

Propósito

Configurar el exportador de métricas de Prometheus para monitorear OmniPGW.

Bloque de Configuración

config :pgw_c,
  metrics: %{
    # Habilitar/deshabilitar exportador de métricas
    enabled: true,

    # Dirección IP para enlazar el servidor HTTP
    ip_address: "0.0.0.0",

    # Puerto para el endpoint de métricas
    port: 9090,

    # Cada cuánto tiempo sondear los registros (milisegundos)
    registry_poll_period_ms: 10_000
  }

Parámetros

Parámetro	Tipo	Predeterminado	Descripción
`enabled`	Booleano	`true`	Habilitar exportador de métricas
`ip_address`	Cadena (IP)	`"0.0.0.0"`	Dirección de enlace (0.0.0.0 = todas las interfaces)
`port`	Entero	`9090`	Puerto HTTP para el endpoint `/metrics`
`registry_poll_period_ms`	Entero	`10_000`	Intervalo de sondeo para conteos de registro

Ejemplos

Producción - Enlazar a IP específica:

metrics: %{
  enabled: true,
  ip_address: "10.0.0.20",  # Red de gestión
  port: 9090,
  registry_poll_period_ms: 5_000  # Sondear cada 5 segundos
}

Desarrollo - Solo localhost:

metrics: %{
  enabled: true,
  ip_address: "127.0.0.1",
  port: 42069,  # Puerto no estándar
  registry_poll_period_ms: 10_000
}

Deshabilitar métricas:

metrics: %{
  enabled: false
}

Accediendo a Métricas

# Endpoint predeterminado
curl http://<ip_address>:<port>/metrics

# Ejemplo
curl http://10.0.0.20:9090/metrics

Ver: Guía de Monitoreo y Métricas para documentación detallada sobre métricas.

Configuración de Diameter/Gx

Propósito

Configurar el protocolo Diameter para la interfaz Gx (comunicación PCRF).

Bloque de Configuración

config :pgw_c,
  diameter: %{
    # Dirección IP para escuchar conexiones Diameter
    listen_ip: "0.0.0.0",

    # Identidad Diameter de OmniPGW (Origin-Host)
    host: "omnipgw.epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",

    # Dominio Diameter de OmniPGW (Origin-Realm)
    realm: "epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",

    # Lista de pares PCRF
    peer_list: [
      %{
        # Identidad Diameter PCRF
        host: "pcrf.epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",

        # Dominio PCRF
        realm: "epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",

        # Dirección IP PCRF
        ip: "10.0.0.30",

        # Iniciar conexión con PCRF
        initiate_connection: true
      }
    ]
  }

Parámetros

Parámetro	Tipo	Requerido	Descripción
`listen_ip`	Cadena (IP)	Sí	Dirección de escucha Diameter
`host`	Cadena (FQDN)	Sí	Origin-Host de OmniPGW (debe ser FQDN)
`realm`	Cadena (Dominio)	Sí	Origin-Realm de OmniPGW
`peer_list`	Lista	Sí	Configuraciones de pares PCRF

Configuración de Pares:

Parámetro	Tipo	Requerido	Descripción
`host`	Cadena (FQDN)	Sí	Identidad Diameter PCRF
`realm`	Cadena (Dominio)	Sí	Dominio PCRF
`ip`	Cadena (IP)	Sí	Dirección IP PCRF
`initiate_connection`	Booleano	Sí	Si OmniPGW se conecta a PCRF

Formato FQDN

Las identidades Diameter DEBEN ser FQDN:

# CORRECTO
host: "omnipgw.epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org"

# INCORRECTO
host: "omnipgw"              # No es un FQDN
host: "10.0.0.20"            # IP no permitida

Formato 3GPP:

<hostname>.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org

Ejemplos:
- omnipgw.epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org  (MCC=001, MNC=001)
- pgw-c.epc.mnc260.mcc310.3gppnetwork.org   (MCC=310, MNC=260 - T-Mobile EE. UU.)

Ejemplos

Un solo PCRF:

diameter: %{
  listen_ip: "0.0.0.0",
  host: "omnipgw.epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",
  realm: "epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",
  peer_list: [
    %{
      host: "pcrf.epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",
      realm: "epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",
      ip: "10.0.0.30",
      initiate_connection: true
    }
  ]
}

Múltiples PCRFs (Redundancia):

diameter: %{
  listen_ip: "0.0.0.0",
  host: "omnipgw.epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",
  realm: "epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",
  peer_list: [
    %{
      host: "pcrf-primary.epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",
      realm: "epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",
      ip: "10.0.1.30",
      initiate_connection: true
    },
    %{
      host: "pcrf-backup.epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",
      realm: "epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",
      ip: "10.0.2.30",
      initiate_connection: true
    }
  ]
}

Conexión Iniciada por PCRF:

diameter: %{
  listen_ip: "0.0.0.0",
  host: "omnipgw.epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",
  realm: "epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",
  peer_list: [
    %{
      host: "pcrf.epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",
      realm: "epc.mnc001.mcc001.3gppnetwork.org",
      ip: "10.0.0.30",
      initiate_connection: false  # Esperar a que PCRF se conecte
    }
  ]
}

Ver: Documentación de la Interfaz Diameter Gx

Configuración de S5/S8

Propósito

Configurar la interfaz GTP-C para la comunicación con SGW-C.

Bloque de Configuración

config :pgw_c,
  s5s8: %{
    # Dirección IPv4 local para la interfaz S5/S8
    local_ipv4_address: "10.0.0.20",

    # Opcional: Dirección IPv6 local
    local_ipv6_address: nil,

    # Opcional: Sobrescribir el puerto GTP-C predeterminado (2123)
    local_port: 2123,

    # Tiempo de espera de solicitud GTP-C en milisegundos (predeterminado: 500ms)
    # Tiempo de espera por intento al esperar respuestas GTP-C
    request_timeout_ms: 500,

    # Número de intentos de reintento para solicitudes GTP-C (predeterminado: 3)
    # Tiempo máximo total de espera = request_timeout_ms * request_attempts
    request_attempts: 3
  }

Parámetros

Parámetro	Tipo	Predeterminado	Descripción
`local_ipv4_address`	Cadena (IPv4)	Requerido	Dirección IPv4 de la interfaz S5/S8
`local_ipv6_address`	Cadena (IPv6)	`nil`	Dirección IPv6 de la interfaz S5/S8 (opcional)
`local_port`	Entero	`2123`	Puerto UDP para GTP-C (puerto estándar 2123)
`request_timeout_ms`	Entero	`500`	Tiempo de espera por intento de reintento en milisegundos
`request_attempts`	Entero	`3`	Número de intentos de reintento antes de rendirse

Detalles del Protocolo

Protocolo: GTP-C Versión 2
Transporte: UDP
Puerto Estándar: 2123
Dirección: Recibe de SGW-C

Ejemplos

Solo IPv4 (Común):

s5s8: %{
  local_ipv4_address: "10.0.0.20"
}

IPv4 + IPv6 Dual-Stack:

s5s8: %{
  local_ipv4_address: "10.0.0.20",
  local_ipv6_address: "2001:db8::20"
}

Puerto Personalizado (No Estándar):

s5s8: %{
  local_ipv4_address: "10.0.0.20",
  local_port: 2124  # Puerto personalizado
}

Red de Alta Latencia:

s5s8: %{
  local_ipv4_address: "10.0.0.20",
  request_timeout_ms: 1500,  # 1.5 segundos por intento
  request_attempts: 3         # Total: 4.5 segundos como máximo
}

Configuración de Tiempo de Espera

La interfaz S5/S8 utiliza tiempos de espera configurables para transacciones de solicitud/respuesta GTP-C (Crear Solicitud de Bearer, Eliminar Solicitud de Bearer).

Cálculo del Tiempo Total de Espera:

Tiempo Máximo Total de Espera = request_timeout_ms × request_attempts
Predeterminado: 500ms × 3 = 1.5 segundos

Directrices de Ajuste:

Latencia de Red	Tiempo de Espera Recomendado	Tiempo Total de Espera
Baja latencia (<50ms)	200-300ms	600-900ms
Normal (50-150ms)	500ms (predeterminado)	1.5s
Alta latencia (>150ms)	1000-2000ms	3-6s
Satélite/inestable	2000-3000ms	6-9s

Cuándo Ajustar:

Aumentar el tiempo de espera si se ven frecuentes errores de "Solicitud de Bearer creada a tiempo de espera" pero Wireshark muestra que las respuestas llegan
Disminuir el tiempo de espera para una detección de fallos más rápida en entornos de baja latencia
Aumentar los intentos de reintento para redes poco fiables con pérdida de paquetes

Comportamiento del Tiempo de Espera:

En caso de tiempo de espera, se registra un error: "Solicitud de Bearer creada a tiempo de espera"
Error de Diameter devuelto al PCRF: Código de Resultado 5012 (UNABLE_TO_COMPLY)
El Bearer permanece en almacenamiento temprano para limpieza cuando llega Charging-Rule-Remove

Planificación de Red

Selección de Dirección IP:

Utilizar una red de gestión/señalización dedicada
Asegurar la accesibilidad desde todos los nodos SGW-C
Considerar redundancia (VRRP/HSRP) para HA

Reglas de Firewall:

# Permitir GTP-C desde SGW-C
iptables -A INPUT -p udp --dport 2123 -s <sgw_c_network> -j ACCEPT

Configuración de Gn/Gp (GGSN)

Propósito

Configurar la interfaz GTP-C v1 para la comunicación con SGSNs, habilitando la funcionalidad de GGSN para redes 2G/3G.

Bloque de Configuración

config :pgw_c,
  gn: %{
    # Dirección IPv4 local para la interfaz Gn
    local_ipv4_address: "10.0.0.20",

    # Opcional: Dirección IPv6 local (la mayoría de las redes 2G/3G son solo IPv4)
    local_ipv6_address: nil,

    # Puerto GTP-C (compartido con S5/S8)
    local_port: 2123
  },

  # Servidores DNS devueltos en PCO (compartidos con S5/S8)
  dns: %{
    primary_ipv4: {8, 8, 8, 8},
    secondary_ipv4: {8, 8, 4, 4}
  }

Parámetros

Parámetro	Tipo	Predeterminado	Descripción
`local_ipv4_address`	Cadena (IPv4)	Requerido	Dirección IPv4 de la interfaz Gn (dirección GGSN)
`local_ipv6_address`	Cadena (IPv6)	`nil`	Dirección IPv6 de la interfaz Gn (opcional, raramente utilizada)
`local_port`	Entero	`2123`	Puerto UDP para GTP-C v1 (compartido con S5/S8)

Parámetros DNS

Parámetro	Tipo	Predeterminado	Descripción
`primary_ipv4`	Tupla	`{8, 8, 8, 8}`	Servidor DNS primario para la respuesta PCO
`secondary_ipv4`	Tupla	`{8, 8, 4, 4}`	Servidor DNS secundario para la respuesta PCO

Detalles del Protocolo

Protocolo: GTP-C Versión 1 (3GPP TS 29.060)
Transporte: UDP
Puerto Est��ndar: 2123 (compartido con GTP-C v2)
Dirección: Recibe de SGSNs

Coexistencia con S5/S8

OmniPGW puede operar como PGW (4G) y GGSN (2G/3G) simultáneamente:

Ambas interfaces comparten el puerto UDP 2123
La versión GTP se detecta automáticamente a partir de los encabezados de mensaje
La misma dirección IP puede servir tanto tráfico 4G como 2G/3G
Infraestructura compartida: pools de IP, UPF/PFCP, carga en línea

Ver: Documentación de la Interfaz Gn/Gp

Configuración de Sxb/PFCP

Propósito

Configurar la interfaz PFCP para la comunicación con PGW-U (Plano de Usuario).

Bloque de Configuración

config :pgw_c,
  sxb: %{
    # Dirección IP local para la comunicación PFCP
    local_ip_address: "10.0.0.20",

    # Opcional: Sobrescribir el puerto PFCP predeterminado (8805)
    local_port: 8805
  }

Parámetros

Parámetro	Tipo	Predeterminado	Descripción
`local_ip_address`	Cadena (IP)	Requerido	Dirección de escucha PFCP
`local_port`	Entero	`8805`	Puerto UDP PFCP

Importante:

Todos los pares UPF se registran automáticamente desde la configuración de upf_selection (reglas + pool de respaldo) al inicio

Los UPFs registrados automáticamente utilizan valores predeterminados sensatos:

Nombre generado automáticamente: "UPF-<ip>:<port>"

Asociación PFCP pasiva (esperar a que UPF inicie)

Intervalo de latido de 5 segundos

Las reglas de selección de UPF y los pools se configuran en la sección separada upf_selection. Ver Estrategias de Selección de UPF a continuación.

Se admite el registro dinámico de UPF para UPFs descubiertos por DNS que no están en la configuración

Ejemplos

Configuración Mínima:

sxb: %{
  local_ip_address: "10.0.0.20"
}

# Todos los UPFs en upf_selection se registrarán automáticamente con:
# - Nombre generado automáticamente: "UPF-10.0.0.21:8805"
# - Asociación PFCP pasiva (esperar a que UPF se conecte)
# - Intervalo de latido de 5 segundos

Puerto PFCP Personalizado:

sxb: %{
  local_ip_address: "10.0.0.20",
  local_port: 8806  # Puerto PFCP no estándar
}

Ejemplo Completo con Selección de UPF:

sxb: %{
  local_ip_address: "10.0.0.20"
},
upf_selection: %{
  rules: [
    %{
      name: "Pool IMS",
      priority: 10,
      match_field: :apn,
      match_regex: ~r/^ims$/,
      upf_pool: [
        %{remote_ip_address: "10.0.1.21", remote_port: 8805, weight: 100},
        %{remote_ip_address: "10.0.1.22", remote_port: 8805, weight: 100}
      ]
    }
  ],
  fallback_pool: [
    %{remote_ip_address: "10.0.2.21", remote_port: 8805, weight: 100}
  ]
}
# Todos los 3 UPFs (10.0.1.21, 10.0.1.22, 10.0.2.21) se registran automáticamente

Selección Basada en DNS (Registro Dinámico):

sxb: %{
  local_ip_address: "10.0.0.20"
},
upf_selection: %{
  dns_enabled: true,
  dns_query_priority: [:ecgi, :tai],
  dns_suffix: "epc.3gppnetwork.org",
  fallback_pool: [
    %{remote_ip_address: "10.0.2.21", remote_port: 8805, weight: 100}
  ]
}
# Los UPFs descubiertos por DNS se registrarán dinámicamente en el primer uso

Estrategias de Selección de UPF

Importante: La configuración de selección de UPF se ha simplificado. Todos los pares UPF se registran automáticamente desde la configuración de upf_selection.

Estructura de Configuración

La selección de UPF se configura en la sección upf_selection que define:

Reglas Estáticas - Enrutamiento basado en patrones con pools de balanceo de carga
Configuraciones DNS - Descubrimiento dinámico de UPF basado en ubicación
Pool de Respaldo - Pool predeterminado cuando no hay coincidencias de reglas y DNS falla

Orden de Prioridad de Selección

Reglas Estáticas (Mayor Prioridad) - Enrutamiento basado en patrones con pools de balanceo de carga
Selección Basada en DNS (Menor Prioridad) - Descubrimiento dinámico de UPF basado en ubicación
Pool de Respaldo (Menor Prioridad) - Pool predeterminado cuando no hay coincidencias de reglas y DNS falla

Flujo de Decisión de Selección de UPF

Campos de Coincidencia Disponibles

Las reglas estáticas pueden coincidir en cualquiera de estos atributos de sesión:

Campo de Coincidencia	Descripción	Patrón de Ejemplo
`:imsi`	Identidad Internacional del Suscriptor Móvil	`^313380.*` (operador de EE. UU.)
`:apn`	Nombre del Punto de Acceso / DNN	`^internet\.` o `^ims\.`
`:serving_network_plmn_id`	Identificador de red de servicio	`^313380$`
`:sgw_ip_address`	Dirección IP de SGW	`^10\.100\..*`
`:uli_tai_plmn_id`	ID de PLMN del Área de Seguimiento	`^313.*`
`:uli_ecgi_plmn_id`	ID de PLMN de la Celda E-UTRAN	`^313.*`

Comparación de Métodos de Selección

Método	Cuándo Usar	Pros	Contras
Grupos de UPF	Despliegues de producción	Balanceo de carga, HA, pesos flexibles	Requiere múltiples UPFs
Basado en APN	Diferenciación de servicios	Enrutar IMS/Internet por separado	Configuración estática
Basado en IMSI	Escenarios de itinerancia	Enrutamiento geográfico	Complejidad de regex
Basado en DNS	MEC/Computación en el borde	Dinámico, consciente de la ubicación	Requiere infraestructura DNS
Pool de Respaldo	Red de seguridad	Siempre tener un UPF	Puede no ser óptimo
Modo de Prueba	Probar configuraciones	Pruebas seguras	Sin tráfico real

Flujo Completo de Establecimiento de Sesión

Este diagrama muestra el flujo completo de establecimiento de sesión incluyendo la selección de UPF y la población de PCO:

Puntos Clave de Decisión:

Prioridad de Selección de UPF:
- Reglas Estáticas (Coincidencia de Patrón) → Descubrimiento DNS → Pool de Respaldo
- Filtrado de salud aplicado en todas las etapas
- Lógica Activa/Standby para alta disponibilidad
- Ver: Interfaz PFCP para detalles de comunicación de UPF
Prioridad de Población de PCO:
- Sobrescritura de PCO de Regla → Descubrimiento DNS de P-CSCF → Configuración Global de PCO
- Fusión por campo (las reglas sobrescriben campos específicos, global proporciona valores predeterminados)
- Ver: Configuración de PCO para parámetros detallados de PCO
Prioridad de Descubrimiento de P-CSCF:
- FQDN por Regla → Descubrimiento DNS Global → PCO Estático de Regla → PCO Estático Global
- Ver: Monitoreo de P-CSCF para métricas de descubrimiento y seguimiento de salud
Integración de Carga:
- PCRF determina si se requiere carga en línea (Grupo de Calificación + Online=1)
- OCS concede cuota antes del establecimiento de la sesión
- PGW-C rastrea la cuota y solicita más a través de CCR-Update
- Ver: Interfaz Diameter Gx y Interfaz Diameter Gy para detalles de carga

Ejemplo Completo de Configuración

Aquí hay un ejemplo completo que muestra la selección de UPF de múltiples pools con registro automático de pares:

config :pgw_c,
  # Interfaz PFCP - Todos los UPFs se registran automáticamente desde upf_selection
  sxb: %{
    local_ip_address: "127.0.0.20"
  },

  # Lógica de Selección de UPF - Todos los UPFs definidos aquí se registran automáticamente
  upf_selection: %{
    # Configuraciones de selección basadas en DNS
    dns_enabled: false,
    dns_query_priority: [:ecgi, :tai, :rai, :sai, :cgi],
    dns_suffix: "epc.3gppnetwork.org",
    dns_timeout_ms: 5000,

    # Reglas de selección estática (evaluadas en orden de prioridad)
    rules: [
      # Regla 1: Tráfico IMS - Mayor Prioridad
      %{
        name: "Tráfico IMS",
        priority: 20,
        match_field: :apn,
        match_regex: "^ims",
        upf_pool: [
          %{remote_ip_address: "10.100.2.21", remote_port: 8805, weight: 80},
          %{remote_ip_address: "10.100.2.22", remote_port: 8805, weight: 20}
        ]
      },

      # Regla 2: APN Empresarial
      %{
        name: "Tráfico Empresarial",
        priority: 15,
        match_field: :apn,
        match_regex: "^(enterprise|corporate)\.apn",
        upf_pool: [
          %{remote_ip_address: "10.100.3.21", remote_port: 8805, weight: 100}
        ]
      },

      # Regla 3: Tráfico de Internet - Balanceado
      %{
        name: "Tráfico de Internet",
        priority: 5,
        match_field: :apn,
        match_regex: "^internet",
        upf_pool: [
          %{remote_ip_address: "10.100.1.21", remote_port: 8805, weight: 33},
          %{remote_ip_address: "10.100.1.22", remote_port: 8805, weight: 33},
          %{remote_ip_address: "10.100.1.23", remote_port: 8805, weight: 34}
        ]
      }
    ],

    # Pool de Respaldo - Usado cuando no hay coincidencias de reglas y DNS falla
    fallback_pool: [
      %{remote_ip_address: "127.0.0.21", remote_port: 8805, weight: 100}
    ]
  }

Características Clave

Formato Actual:

✅ Registro Automático: Todos los UPFs de upf_selection se registran automáticamente al inicio
✅ Configuración Centralizada: Toda la selección de UPF y configuración de pares en una sección
✅ Pools Requeridos: Todas las reglas utilizan el formato upf_pool (incluso para un solo UPF)
✅ Fallback Estructurado: fallback_pool dedicado con distribución ponderada
✅ Integración DNS: Configuraciones DNS junto con reglas de selección
✅ Registro Dinámico: UPFs descubiertos por DNS se registran automáticamente en el primer uso
✅ Monitoreo de Salud: Todos los UPFs configurados se monitorean con latidos de 5 segundos

Migración desde el Formato Anterior:

Eliminado: campo sxb.peer_list (ya no es necesario)
Eliminado: selection_list incrustado en configuraciones de pares
Todas las definiciones de UPF ahora van en las reglas y el pool de respaldo de upf_selection

Cómo Funcionan los Pools de UPF:

Selección Consciente de Salud: Solo los UPFs saludables reciben tráfico
- Saludable = Asociación PFCP activa + menos de 3 latidos consecutivos perdidos
- Los UPFs no saludables se filtran automáticamente
- Se recurre a todos los UPFs si ninguno es saludable (fallo rápido)
Soporte Activo/Standby: Usar weight: 0 para UPFs de standby
- UPFs Activos (peso > 0): Reciben tráfico cuando son saludables
- UPFs de Standby (peso == 0): Solo reciben tráfico cuando todos los UPFs activos están caídos
- Los UPFs de standby se tratan como weight: 1 cuando se activan
Selección Aleatoria Ponderada: Cada sesión se asigna aleatoriamente a un UPF saludable basado en pesos
- En el ejemplo anterior: 70% van a .21, 20% a .22, 10% a .23
- Peso más alto = más sesiones asignadas a ese UPF
- Pesos iguales = distribución equitativa
Registro Automático: Todos los UPFs en pools se registran automáticamente al inicio
- Nombres generados automáticamente: "UPF-<ip>:<port>"
- Configuraciones predeterminadas: asociación PFCP pasiva, latidos de 5 segundos
- Seguimiento de salud inmediato para todos los UPFs configurados

Selección Consciente de Salud con Activo/Standby

Ejemplo de Selección Aleatoria Ponderada:

Pool: [
  UPF-A: peso 50, saludable ✓
  UPF-B: peso 30, saludable ✓
  UPF-C: peso 20, saludable ✓
]

Peso Total: 50 + 30 + 20 = 100

Rangos de Peso:
  UPF-A: 0-49   (50%)
  UPF-B: 50-79  (30%)
  UPF-C: 80-99  (20%)

Número aleatorio: 63 → Selecciona UPF-B
Número aleatorio: 15 → Selecciona UPF-A
Número aleatorio: 91 → Selecciona UPF-C

Ejemplo de Failover Activo/Standby:

Pool Inicial: [
  UPF-A: peso 100, saludable ✓   (Activo)
  UPF-B: peso 0, saludable ✓     (Standby)
]

Escenario 1: UPF-A Saludable
→ Usar Pool Activo: [UPF-A: 100]
→ Todo el tráfico a UPF-A

Escenario 2: UPF-A Falla
→ No hay UPFs activos saludables
→ Activar Standby: [UPF-B: 1]
→ Todo el tráfico se transfiere a UPF-B
→ Registrar: "Todos los UPFs activos caídos, activando UPFs de standby"

Escenario 3: Ambos No Saludables
→ No hay UPFs saludables
→ Usar pool completo: [UPF-A: 100, UPF-B: 0]
→ Seleccionar con pesos (intentar conexión, puede fallar)
→ Registrar: "No hay UPFs saludables en el pool, usando pool completo como respaldo"

Patrones de Peso Comunes:

# Distribución equitativa (25% cada uno)
upf_pool: [
  %{remote_ip_address: "10.0.1.1", remote_port: 8805, weight: 1},
  %{remote_ip_address: "10.0.1.2", remote_port: 8805, weight: 1},
  %{remote_ip_address: "10.0.1.3", remote_port: 8805, weight: 1},
  %{remote_ip_address: "10.0.1.4", remote_port: 8805, weight: 1}
]

# Carga primaria/respaldo (90% / 10%)
upf_pool: [
  %{remote_ip_address: "10.0.1.21", remote_port: 8805, weight: 90},
  %{remote_ip_address: "10.0.1.22", remote_port: 8805, weight: 10}
]

# Activo/Standby (100% primario, 0% standby hasta que el primario falle)
upf_pool: [
  %{remote_ip_address: "10.0.1.21", remote_port: 8805, weight: 100},  # Activo
  %{remote_ip_address: "10.0.1.22", remote_port: 8805, weight: 0}     # Standby (solo cuando el activo está caído)
]

# Resultado: Activo recibe 100%. Si el activo falla, los standby reciben 50/50%.

# Pruebas A/B (50% / 50%)
upf_pool: [
  %{remote_ip_address: "10.0.1.100", remote_port: 8805, weight: 50},  # Versión antigua
  %{remote_ip_address: "10.0.1.200", remote_port: 8805, weight: 50}   # Nueva versión
]

Casos de Uso:

Failover Activo/Standby: Usar weight: 0 para UPFs de standby calientes que solo se activan cuando los primarios fallan
HA Consciente de Salud: Failover automático cuando los UPFs pierden asociación PFCP o fallan latidos
Escalado Horizontal: Distribuir carga entre múltiples UPFs para aumentar la capacidad
Alta Disponibilidad: Distribución automática previene la sobrecarga de un solo UPF
Despliegues Graduales: Usar pesos para implementaciones canarias (por ejemplo, 95% antiguo, 5% nuevo)
Optimización de Costos: Enrutar más tráfico a UPFs de mayor capacidad
Distribución Geográfica: Balancear sesiones entre UPFs de borde

Sobrescrituras de PCO (Opciones de Configuración de Protocolo):

Cada regla de selección de UPF puede especificar opcionalmente valores de PCO personalizados que sobrescriben la configuración de PCO predeterminada para sesiones coincidentes. Esto permite que diferentes APNs o tipos de tráfico reciban diferentes parámetros de red.

Cómo Funcionan las Sobrescrituras de PCO:

Sobrescrituras Parciales: Solo especificar los campos de PCO que desea sobrescribir
Fallback Predeterminado: Los campos no especificados utilizan valores de la configuración principal de pco
Específico de Regla: Cada regla puede tener diferentes sobrescrituras de PCO
Fusión de Prioridad: PCO de regla tiene prioridad sobre PCO global

Jerarquía de Población de PCO

Orden de Prioridad para Cada Campo de PCO:

Sobrescritura de PCO de Regla (Mayor Prioridad)
Descubrimiento DNS de P-CSCF (solo para direcciones P-CSCF)
Configuración Global de PCO (Menor Prioridad / Respaldo)

Ejemplo: La Regla IMS Sobrescribe DNS, La Regla Empresarial Sobrescribe Todo

Sesión IMS (coincidida con la regla "Tráfico IMS"):
├─ Servidores DNS: DE GLOBAL (no sobrescrito en la regla)
├─ P-CSCF: DE DESCUBRIMIENTO DNS (p_cscf_discovery_fqdn establecido en la regla)
│  └─ Respaldo: DE LA REGLA si DNS falla
└─ MTU: DE GLOBAL (no sobrescrito en la regla)

Sesión Empresarial (coincidida con la regla "Tráfico Empresarial"):
├─ Servidores DNS: DE LA REGLA (192.168.1.10, 192.168.1.11)
├─ P-CSCF: DE GLOBAL (no sobrescrito en la regla)
└─ MTU: DE LA REGLA (1500)

Sesión Predeterminada (sin regla coincidente):
├─ Servidores DNS: DE GLOBAL
├─ P-CSCF: DE GLOBAL o DNS si el descubrimiento global está habilitado
└─ MTU: DE GLOBAL

Campos de Sobrescritura de PCO Disponibles:

primary_dns_server_address - Dirección IP del servidor DNS primario
secondary_dns_server_address - Dirección IP del servidor DNS secundario
primary_nbns_server_address - Dirección IP del servidor WINS primario
secondary_nbns_server_address - Dirección IP del servidor WINS secundario
p_cscf_ipv4_address_list - Lista de direcciones IP de servidores P-CSCF (para IMS) - Ver Configuración de PCO y Monitoreo de P-CSCF para descubrimiento dinámico de P-CSCF
ipv4_link_mtu_size - Tamaño de MTU en bytes

Descubrimiento de P-CSCF por Regla:

Además de las sobrescrituras de PCO, las reglas de selección de UPF pueden especificar el descubrimiento dinámico de P-CSCF:

p_cscf_discovery_fqdn - (Cadena) FQDN para descubrimiento de P-CSCF basado en DNS (por ejemplo, "pcscf.mnc380.mcc313.3gppnetwork.org")

Cuando se establece este parámetro:

PGW-C realiza una búsqueda DNS para el FQDN especificado durante el establecimiento de la sesión
El servidor DNS devuelve una lista de direcciones IP de P-CSCF
Las direcciones P-CSCF descubiertas se envían a UE a través de PCO
Si la búsqueda DNS falla, se recurre a p_cscf_ipv4_address_list de la sobrescritura de PCO (si se especifica) o a la configuración global de PCO
Ver Monitoreo de P-CSCF para tasas de éxito/fallo de descubrimiento

Esto es particularmente útil para:

APNs IMS - Diferentes redes IMS con diferentes servidores P-CSCF
Despliegues multi-inquilino - Diferentes empresas con infraestructura dedicada de P-CSCF
Enrutamiento geográfico - DNS devuelve el P-CSCF más cercano según la ubicación de UE
Alta disponibilidad - DNS devuelve automáticamente solo servidores P-CSCF saludables

Ejemplo: Tráfico IMS con P-CSCF Personalizado:

rules: [
  %{
    name: "Tráfico IMS",
    priority: 20,
    match_field: :apn,
    match_regex: "^ims",
    upf_pool: [
      %{remote_ip_address: "10.100.2.21", remote_port: 8805, weight: 80},
      %{remote_ip_address: "10.100.2.22", remote_port: 8805, weight: 20}
    ],
    # Descubrimiento de P-CSCF: Consultar dinámicamente DNS para direcciones de P-CSCF
    # La búsqueda DNS devuelve las IPs actuales de P-CSCF basadas en este FQDN
    p_cscf_discovery_fqdn: "pcscf.mnc380.mcc313.3gppnetwork.org",
    # Las sesiones IMS obtienen servidores P-CSCF personalizados (usados como respaldo si DNS falla)
    pco: %{
      p_cscf_ipv4_address_list: ["10.101.2.100", "10.101.2.101"]
      # DNS, NBNS, MTU usarán valores predeterminados de la configuración principal de pco
    }
  }
]

Ejemplo: Tráfico Empresarial con DNS Personalizado:

rules: [
  %{
    name: "Tráfico Empresarial",
    priority: 15,
    match_field: :apn,
    match_regex: "^(enterprise|corporate)\.apn",
    upf_pool: [
      %{remote_ip_address: "10.100.3.21", remote_port: 8805, weight: 100}
    ],
    # Las sesiones empresariales obtienen DNS corporativo y MTU personalizado
    pco: %{
      primary_dns_server_address: "192.168.1.10",
      secondary_dns_server_address: "192.168.1.11",
      ipv4_link_mtu_size: 1500
      # P-CSCF, NBNS usarán valores predeterminados de la configuración principal de pco
    }
  }
]

Ejemplo: Sobrescritura Completa (Todos los Campos de PCO):

rules: [
  %{
    name: "APN IoT - Totalmente Personalizado",
    priority: 10,
    match_field: :apn,
    match_regex: "^iot\.m2m",
    upf_pool: [
      %{remote_ip_address: "10.100.5.21", remote_port: 8805, weight: 100}
    ],
    # Las sesiones IoT obtienen PCO completamente personalizado
    pco: %{
      primary_dns_server_address: "8.8.8.8",
      secondary_dns_server_address: "8.8.4.4",
      primary_nbns_server_address: "10.0.0.100",
      secondary_nbns_server_address: "10.0.0.101",
      p_cscf_ipv4_address_list: [],  # Sin P-CSCF para IoT
      ipv4_link_mtu_size: 1280       # MTU más pequeño para dispositivos restringidos
    }
  }
]

Casos de Uso:

IMS/VoLTE: Proporcionar servidores P-CSCF específicos de operador para servicios de voz
APNs Empresariales: Enrutar tráfico corporativo a través de servidores DNS de la empresa
IoT/M2M: Usar DNS público y MTU optimizado para dispositivos de bajo ancho de banda
Itinerancia: Proporcionar servidores DNS locales para suscriptores visitantes
Diferenciación de Servicios: Diferentes parámetros de red por tipo de servicio

Selección de UPF Basada en DNS:

Habilitar la selección dinámica de UPF basada en la Información de Ubicación del Usuario (ULI) utilizando consultas NAPTR de DNS. Las configuraciones DNS ahora se configuran dentro de la sección upf_selection.

Nota: Esto proporciona selección de UPF basada en geografía o topología. Ver Interfaz PFCP para configuración de asociación PFCP con UPFs descubiertos dinámicamente y Gestión de Sesiones para flujos de establecimiento de sesiones.

upf_selection: %{
  # Habilitar selección basada en DNS
  dns_enabled: true,

  # Tipos de ubicación para consultar en orden de prioridad
  dns_query_priority: [:ecgi, :tai, :rai, :sai, :cgi],

  # Sufijo DNS para consultas NAPTR 3GPP
  dns_suffix: "epc.3gppnetwork.org",

  # Tiempo de espera de consulta DNS en milisegundos
  dns_timeout_ms: 5000,

  # ... reglas y fallback_pool ...
}

La selección basada en DNS funciona de la siguiente manera:

Prioridad: La selección DNS se utiliza solo cuando NO coinciden reglas estáticas (menor prioridad)
Generación de Consulta: Construye consultas NAPTR de DNS basadas en la ubicación de UE:
- Consulta ECGI: eci-<hex>.ecgi.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.epc.3gppnetwork.org
- Consulta TAI: tac-lb<hex>.tac-hb<hex>.tac.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.epc.3gppnetwork.org
- Las consultas RAI, SAI, CGI siguen un formato similar a 3GPP TS 23.003
Jerarquía de Respaldo: Intenta cada tipo de ubicación en orden de prioridad hasta que se encuentre una coincidencia
Coincidencia de Pares: Los resultados de DNS se filtran contra la lista de pares configurados
Selección: Elige el par coincidente (actualmente la primera coincidencia, la selección basada en carga vendrá pronto)

Ejemplo de Registros DNS (configurar en su servidor DNS):

; Registro NAPTR para TAC 100 en PLMN 313-380
tac-lb64.tac-hb00.tac.epc.mnc380.mcc313.epc.3gppnetwork.org IN NAPTR 10 50 "a" "x-3gpp-upf:x-sxb" "" upf-edge-1.example.com.

; Registro A para el UPF
upf-edge-1.example.com IN A 10.100.1.21

Casos de Uso:

Computación en el Borde (MEC): Enrutar sesiones a los UPFs de borde más cercanos geográficamente
Descubrimiento Dinámico de UPF: Agregar/quitar UPFs de su red sin reconfigurar PGW-C
Balanceo de Carga: Distribuir carga entre UPFs según la ubicación
Segmentación de Red: Enrutar diferentes segmentos a diferentes UPFs por ubicación

Monitoreo de Salud de UPF

Selección Consciente de Salud Automática: El PGW-C monitorea continuamente la salud de todos los UPFs y excluye automáticamente los UPFs no saludables de la selección.

Criterios de Verificación de Salud

Un UPF se considera saludable cuando se cumplen TODAS las siguientes condiciones:

Asociación PFCP Activa: El UPF tiene una asociación PFCP establecida
Responsividad de Latido: Menos de 3 latidos consecutivos perdidos
Proceso Vivo: El proceso de GenServer del par UPF está en ejecución

Un UPF se considera no saludable si CUALQUIERA de las siguientes es verdadera:

La asociación PFCP no está establecida (associated: false)
3 o más tiempos de espera de latidos consecutivos
El proceso de par UPF ha fallado o no responde

Mecanismo de Monitoreo

Para UPFs Configurados (en upf_selection):

El seguimiento de salud comienza inmediatamente al arrancar
La asociación PFCP se monitorea continuamente
Los latidos se envían cada 5 segundos
El contador missed_heartbeats_consecutive rastrea fallos consecutivos
Todos los UPFs de las reglas y el pool de respaldo se registran automáticamente

Para UPFs Descubiertos por DNS (registro dinámico):

Se asume que son saludables hasta el primer intento de sesión
Se registran automáticamente en el primer uso
El seguimiento de salud comienza después del registro

Comportamiento de Selección

Modo Activo/Standby (cuando se usa weight: 0):

Filtrar solo UPFs saludables
Separar en activos (peso > 0) y standby (peso == 0)
Usar UPFs activos si alguno es saludable
Activar UPFs de standby (tratar como peso 1) si todos los activos son no saludables
Recurre al pool completo si no existen UPFs saludables

Modo Balanceado por Carga (todos los pesos > 0):

Filtrar solo UPFs saludables
Realizar selección aleatoria ponderada entre UPFs saludables
Recurre al pool completo si no existen UPFs saludables

Registro:

[debug] Usando pool de UPF activo (2/3 UPFs saludables, 1 standby)
[info] Todos los UPFs activos caídos, activando UPFs de standby (1 UPFs de standby, tratando peso 0 como 1)
[warning] No hay UPFs saludables en el pool (3 en total), usando pool completo como respaldo

Verificando la Salud de UPF

Programáticamente:

# Verificar si un UPF específico es saludable
iex> PGW_C.PFCP_Node.is_peer_healthy?({10, 100, 1, 21})
true

# Obtener información detallada de salud
iex> PGW_C.PFCP_Node.get_peer_health({10, 100, 1, 21})
%{
  associated: true,
  missed_heartbeats: 0,
  healthy: true,
  registered: true
}

A través de la Interfaz Web:

Navegar a /upf_selection en el panel de control
Ver el estado de salud en tiempo real para todos los UPFs en cada pool
Insignias de estado: ✅ Activo-UP, ⏸️ Standby-Listo, ❌ Activo-CAÍDO, 🟡 No Asociado
Insignias de rol: ACTIVO (peso > 0), STANDBY (peso == 0), DINÁMICO (descubierto por DNS, no en config)
Contador de fallos de latido mostrado para UPFs asociados

Mejores Prácticas de Monitoreo de Salud

Configurar UPFs en upf_selection: Todos los UPFs en reglas y pools de respaldo se monitorean automáticamente

upf_selection: %{
  rules: [
    %{
      name: "Tráfico de Internet",
      priority: 10,
      match_field: :apn,
      match_regex: "^internet",
      upf_pool: [
        %{remote_ip_address: "10.100.1.21", remote_port: 8805, weight: 100}
      ]
    }
  ],
  fallback_pool: [
    %{remote_ip_address: "10.100.2.21", remote_port: 8805, weight: 100}
  ]
}
# Todos los UPFs automáticamente obtienen:
# - Latidos de 5 segundos
# - Monitoreo de salud desde el inicio
# - Nombres generados automáticamente

Usar UPFs de standby: Configurar standby calientes con weight: 0 para failover automático
```
upf_pool: [
  %{remote_ip_address: "10.1.1.1", remote_port: 
```

Tabla de Contenidos​

Descripción General​

Filosofía de Configuración​

Estructura del Archivo de Configuración​

Ubicación del Archivo​

Estructura de Nivel Superior​

Secciones de Configuración​

Configuración de Métricas​

Propósito​

Bloque de Configuración​

Parámetros​

Ejemplos​

Accediendo a Métricas​

Configuración de Diameter/Gx​

Propósito​

Bloque de Configuración​

Parámetros​

Formato FQDN​

Ejemplos​

Configuración de S5/S8​

Propósito​

Bloque de Configuración​

Parámetros​

Detalles del Protocolo​

Ejemplos​

Configuración de Tiempo de Espera​

Planificación de Red​

Configuración de Gn/Gp (GGSN)​

Propósito​

Bloque de Configuración​

Parámetros​

Parámetros DNS​

Detalles del Protocolo​

Coexistencia con S5/S8​

Configuración de Sxb/PFCP​

Propósito​

Bloque de Configuración​

Parámetros​

Ejemplos​

Estrategias de Selección de UPF​

Estructura de Configuración​

Orden de Prioridad de Selección​

Flujo de Decisión de Selección de UPF​

Campos de Coincidencia Disponibles​

Comparación de Métodos de Selección​

Flujo Completo de Establecimiento de Sesión​

Ejemplo Completo de Configuración​

Características Clave​

Selección Consciente de Salud con Activo/Standby​

Jerarquía de Población de PCO​

Monitoreo de Salud de UPF​

Criterios de Verificación de Salud​

Mecanismo de Monitoreo​

Comportamiento de Selección​

Verificando la Salud de UPF​

Mejores Prácticas de Monitoreo de Salud​

Tabla de Contenidos

Descripción General

Filosofía de Configuración

Estructura del Archivo de Configuración

Ubicación del Archivo

Estructura de Nivel Superior

Secciones de Configuración

Configuración de Métricas

Propósito

Bloque de Configuración

Parámetros

Ejemplos

Accediendo a Métricas

Configuración de Diameter/Gx

Propósito

Bloque de Configuración

Parámetros

Formato FQDN

Ejemplos

Configuración de S5/S8

Propósito

Bloque de Configuración

Parámetros

Detalles del Protocolo

Ejemplos

Configuración de Tiempo de Espera

Planificación de Red

Configuración de Gn/Gp (GGSN)

Propósito

Bloque de Configuración

Parámetros

Parámetros DNS

Detalles del Protocolo

Coexistencia con S5/S8

Configuración de Sxb/PFCP

Propósito

Bloque de Configuración

Parámetros

Ejemplos

Estrategias de Selección de UPF

Estructura de Configuración

Orden de Prioridad de Selección

Flujo de Decisión de Selección de UPF

Campos de Coincidencia Disponibles

Comparación de Métodos de Selección

Flujo Completo de Establecimiento de Sesión

Ejemplo Completo de Configuración

Características Clave

Selección Consciente de Salud con Activo/Standby

Jerarquía de Población de PCO

Monitoreo de Salud de UPF

Criterios de Verificación de Salud

Mecanismo de Monitoreo

Comportamiento de Selección

Verificando la Salud de UPF

Mejores Prácticas de Monitoreo de Salud