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Guia de Gerenciamento de Sessões

Ciclo de Vida e Operações da Conexão PDN

OmniPGW da Omnitouch Network Services

Visão Geral​

Uma Sessão PDN (Packet Data Network) representa a conexão de dados de um UE através do OmniPGW. Cada sessão coordena múltiplas interfaces e recursos para habilitar a conectividade de dados.

Componentes da Sessão​

Identificadores da Sessão​

Cada sessão possui múltiplos identificadores para diferentes interfaces:

IdentificadorInterfacePropósito
TEIDS5/S8 (GTP-C)Tunnel Endpoint ID para comunicação SGW-C
SEIDSxb (PFCP)Session Endpoint ID para comunicação PGW-U
Session-IDGx (Diameter)Sessão Diameter para comunicação PCRF
Charging-IDAccountingID único para cobrança

Dados da Sessão​

Criação da Sessão​

Fluxo de Chamadas​

Etapas​

1. Receber Create Session Request (S5/S8)

A criação da sessão é iniciada via sinalização GTP-C na interface S5/S8. Veja Interface S5/S8 para detalhes completos do protocolo GTP-C e formatos de mensagem.

Entrada:

  • IMSI, MSISDN, IMEI
  • APN (ex: "internet")
  • Tipo de RAT (EUTRAN)
  • Localização do UE (TAI, ECGI)
  • Contexto do Bearer (QoS, F-TEID)

2. Alocação de Recursos

- Alocar IP do UE do pool de APN
- Gerar Charging ID
- Gerar Gx Session-ID
- Alocar S5/S8 TEID
- Selecionar par PGW-U

3. Solicitação de Política (Gx)

Solicitar política do PCRF:

  • Enviar CCR-Initial
  • Receber CCA-Initial com QoS e regras PCC

4. Configuração do Plano do Usuário (PFCP)

Programar o PGW-U com regras de encaminhamento:

  • Enviar Session Establishment Request
  • Incluir PDRs, FARs, QERs, BAR
  • Receber F-TEID para túnel S5/S8

5. Resposta ao SGW-C

Enviar Create Session Response:

  • Endereço IP do UE
  • S5/S8 F-TEID (do PGW-U)
  • PCO (DNS, P-CSCF, MTU)
  • Contexto do Bearer

Modificação da Sessão​

Gatilhos​

As sessões podem ser modificadas devido a:

  • Mudanças de QoS - PCRF atualiza taxas de bits
  • Operações de Bearer - Adicionar/remover bearers dedicados
  • Handover - Mudança de SGW
  • Atualizações de Política - Novas regras PCC do PCRF

Fluxo de Modificação de QoS​

Exclusão da Sessão​

Fluxo de Chamadas​

Processo de Limpeza​

Recursos Liberados:

  1. Endereço IP do UE → de volta ao pool
  2. TEID → removido do registro
  3. SEID → removido do registro
  4. Session-ID → removido do registro
  5. Charging-ID → liberado
  6. Processo da sessão encerrado

Registros de Cobrança Gerados:

Estado da Sessão​

Máquina de Estados​

Rastreamento da Sessão​

Consultas ao Registro:

Por TEID (S5/S8):
  TEID 0x12345678 → Session PID

Por SEID (Sxb):
  SEID 0xABCDEF → Session PID

Por Session-ID (Gx):
  "pgw.example.com;123;456" → Session PID

Por IP do UE:
  100.64.1.42 → Session PID

Por IMSI + EBI:
  "310260123456789" + EBI 5 → Session PID

Monitoramento de Sessões​

Contagem de Sessões Ativas​

# Total de sessões ativas
teid_registry_count

# Sessões PFCP
seid_registry_count

# Sessões Gx
session_id_registry_count

Métricas da Sessão​

# Taxa de criação de sessões
rate(s5s8_inbound_messages_total{message_type="create_session_request"}[5m])

# Taxa de exclusão de sessões
rate(s5s8_inbound_messages_total{message_type="delete_session_request"}[5m])

# Latência de criação de sessão (p95)
histogram_quantile(0.95,
  rate(s5s8_inbound_handling_duration_bucket{request_message_type="create_session_request"}[5m])
)

Problemas Comuns​

Falhas na Criação da Sessão​

Causas:

  1. Pool de IP Esgotado - Nenhum IP disponível
  2. PCRF Inacessível - Timeout Gx
  3. PGW-U Fora do Ar - Nenhum par PFCP disponível
  4. Rejeição do PCRF - Usuário desconhecido, não autorizado

Depuração:

# Verificar pool de IP
curl http://pgw:9090/metrics | grep address_registry_count

# Verificar conectividade com o PCRF
# Verificar erros Gx nos logs

# Verificar associação PGW-U
# Verificar status do par PFCP

Sessão Travada/Obsoleta​

Sintomas:

  • Sessão não excluída corretamente
  • Recursos não liberados
  • Registros mostram contagem maior do que o esperado

Causas:

  1. Delete Session Request não recebida
  2. Queda do processo da sessão sem limpeza
  3. Vazamento de registro

Resolução:

# Reiniciar OmniPGW (libera todas as sessões)
# Implementar mecanismo de timeout para sessões obsoletas

UE Não Consegue Estabelecer Sessão​

Sintomas:

  • Falha no attach do UE
  • Create Session Response com causa de erro

Causas Comuns e Respostas:

Valor da CausaSignificadoAção
Usuário DesconhecidoPCRF rejeitou (IMSI não está no banco de dados)Provisionar assinante
Nenhum Recurso DisponívelPool de IP esgotadoExpandir pool de IP
Par Remoto Não RespondendoTimeout do PCRF/PGW-UVerificar conectividade
Serviço Não SuportadoAPN inválidoConfigurar pool de APN

Melhores Práticas​

Limites de Sessão​

Configurar capacidade apropriada:

Usuários concorrentes esperados: 10.000
Sobrecarga de sessão por usuário: ~10KB RAM
Total de RAM para sessões: ~100MB

Configurações da VM Erlang:
  - Máx. processos: 262.144 (padrão)
  - Tamanho do heap do processo: Ajustar com base na carga

Limpeza de Sessão​

Garantir limpeza adequada:

  1. Sempre responder a Delete Session Requests
  2. Implementar timeout de sess��o para sessões obsoletas
  3. Monitorar contagens de registro para vazamentos

Alta Disponibilidade​

Redundância de Sessão:

  • Usar design sem estado (sessões vinculadas à instância)
  • Implementar banco de dados de sessão para HA (futuro)
  • DNS/balancer de carga para failover

Elementos de Dados da Sessão​

Que Informações Uma Sessão Armazena?​

Cada sessão PDN ativa mantém as seguintes informações:

Identificação do UE:

  • IMSI: "310260123456789" (identidade do assinante)
  • MSISDN: "14155551234" (número de telefone)
  • MEI/IMEI: Identificador do dispositivo

Detalhes da Conexão PDN:

  • APN: "internet" (nome da rede)
  • Endereço IP do UE: 100.64.1.42 (IP alocado)
  • Tipo de PDN: IPv4, IPv6 ou IPv4v6

Identificadores da Sessão:

  • Charging ID: Identificador único de cobrança
  • EBI do Bearer Padrão: EPS Bearer Identifier (tipicamente 5)

Parâmetros de QoS:

  • APN-AMBR: Taxa Máxima de Bits Agregada
    • Uplink: 100 Mbps
    • Downlink: 50 Mbps

Regras de Encaminhamento:

  • PDRs (Regras de Detecção de Pacotes): Combinar pacotes
  • FARs (Regras de Ação de Encaminhamento): Ações de encaminhar/descartar
  • QERs (Regras de Aplicação de QoS): Limitação de taxa
  • BAR (Regra de Ação de Bufferização): Bufferização de downlink

Contexto da Interface:

  • Estado S5/S8: TEIDs locais/remotos, endereço SGW-C
  • Estado Sxb: SEIDs locais/remotos, endereço PGW-U
  • Estado Gx: Session-ID Diameter, contador de solicitações

UI Web - Monitoramento de Sessões Ao Vivo​

O OmniPGW inclui uma UI Web em tempo real para monitorar sessões ativas sem precisar consultar métricas ou logs.

Pesquisa de UE & Análise Detalhada​

Acesso: http://<omnipgw-ip>:<web-port>/ue_search

Interface de Pesquisa de UE

Propósito: Pesquisar sessões específicas de UE e visualizar informações detalhadas

Recursos:

1. Funcionalidade de Pesquisa Pesquisar sessões por:

  • IMSI (ex: "310170123456789")
  • MSISDN (número de telefone)
  • Endereço IP (ex: "100.64.1.42")

2. Opções de Pesquisa

  • Seletor suspenso para escolher o tipo de pesquisa
  • Pesquisa em tempo real com resultados instantâneos
  • Interface clara com dicas de pesquisa

3. Resultados de Análise Detalhada Uma vez encontrado, exibe informações abrangentes da sessão, incluindo:

  • Detalhes completos do assinante
  • Todos os endpoints de túnel e identificadores
  • Informações de QoS e bearer
  • Estado completo da sessão

Casos de Uso:

  • Solucionar problemas específicos de assinantes
  • Verificar o estabelecimento da sessão
  • Verificar o endereço IP atribuído
  • Inspecionar parâmetros da sessão

Página de Sessões PGW​

Acesso: http://<omnipgw-ip>:<web-port>/pgw_sessions

Propósito: Visualização em tempo real de todas as sessões PDN ativas

Recursos:

1. Visão Geral da Sessão

  • Contagem de sessões ao vivo (atualiza a cada 2 segundos)
  • Visualização em grade de todas as sessões ativas
  • Não é necessário atualizar - atualizações automáticas

2. Informações Rápidas da Sessão Visível para cada sessão:

  • IMSI - Identidade do assinante
  • UE IP - Endereço IP alocado
  • SGW TEID - ID do túnel S5/S8 do SGW
  • PGW TEID - ID do túnel S5/S8 do OmniPGW
  • APN - Nome do Ponto de Acesso

3. Funcionalidade de Pesquisa Pesquisar sessões por:

  • IMSI (ex: "310260")
  • Endereço IP do UE (ex: "100.64")
  • MSISDN / número de telefone
  • Nome da APN

4. Detalhes Expansíveis Clique em qualquer linha de sessão para ver detalhes completos:

  • Informações completas do assinante (IMSI, MSISDN, IMEI)
  • Contexto da rede (tipo de RAT, rede de serviço MCC/MNC)
  • Parâmetros de QoS (AMBR uplink/downlink em formato legível)
  • Identificadores de túnel (ambos TEIDs em formato hexadecimal)
  • ID do processo para depuração
  • Estado completo da sessão (estrutura de dados bruta)

Visualização da Topologia da Rede​

Acesso: http://<omnipgw-ip>:<web-port>/topology

Topologia da Rede

Propósito: Representação visual das conexões de rede e sessões ativas

Recursos:

1. Visualização da Topologia

  • Gráfico visual dos elementos da rede
  • Mostra o nó PGW-C (Plano de Controle)
  • Pares HSS (Home Subscriber Server) conectados
  • Exibição da contagem de sessões ativas

2. Elementos Interativos

  • Controles de zoom (+/-)
  • Botão de centralização da vista
  • Clique nos nós para detalhes
  • Mostra o status da conexão (verde = ativo, vermelho = fora do ar)

3. Contagem de Sessões

  • Contador de sessões ativas em tempo real
  • Atualiza automaticamente
  • Indicação visual da carga

Casos de Uso:

  • Compreender a arquitetura da rede rapidamente
  • Verificar conexões de pares
  • Monitorar mudanças na topologia
  • Verificação rápida da saúde da rede

Histórico de Sessões & Registro de Auditoria​

Acesso: http://<omnipgw-ip>:<web-port>/session_history

Histórico de Sessões

Propósito: Rastrear eventos históricos de sessão e trilha de auditoria

Recursos:

1. Filtragem de Eventos

  • Filtrar por tipo de evento (Todos os Eventos, Sessão Criada, Sessão Excluída, etc.)
  • Seleção de intervalo de datas (De Data / Para Data)
  • Pesquisa por IMSI, MSISDN, endereço IP ou TEID

2. Funcionalidade de Exportação

  • Exportar para CSV para análise
  • Inclui todos os resultados filtrados
  • Útil para conformidade e relatórios

3. Tipos de Eventos Rastreáveis

  • Eventos de criação de sessão
  • Eventos de exclusão de sessão
  • Eventos de modificação
  • Eventos de erro

Casos de Uso:

  • Trilhas de auditoria para conformidade
  • Análise histórica de sessões
  • Solucionar problemas de eventos passados
  • Gerar relatórios de uso
  • Rastrear padrões de sessão ao longo do tempo

Casos de Uso Operacionais​

Verificação de Sessão:

1. Usuário relata problema de conectividade
2. Pesquisar UI Web por IMSI ou número de telefone
3. Verificar se a sessão existe e se o UE tem endereço IP
4. Verificar se os valores de QoS correspondem ao plano do assinante
5. Verificar se os endpoints de túnel estão estabelecidos

Monitoramento de Capacidade:

  • Olhar a contagem de sessões ativas
  • Comparar com a capacidade licenciada
  • Identificar padrões de uso por APN

Solução de Problemas:

  • Encontrar sessão específica por qualquer identificador
  • Inspecionar estado completo da sessão sem SSH/IEx
  • Verificar se os TEIDs do SGW e PGW correspondem entre os sistemas
  • Verificar valores de AMBR aplicados do PCRF

Vantagens Sobre Métricas:

  • Ver detalhes de sessões individuais (métricas mostram agregados)
  • Capacidades de pesquisa e filtragem
  • Formatação legível (largura de banda em Mbps, não bps)
  • Inspeção de estado em tempo real
  • Sem necessidade de acesso à linha de comando

Documentação Relacionada​

Funções Principais da Sessão​

Política e Cobrança​

Interfaces de Rede​

Operações​

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