Roaming: home routing e local breakout a confronto

Due architetture di roaming: inviare il traffico alla rete di origine o farlo uscire vicino al dispositivo. Che cosa cambia ciascuna in termini di percorso, controllo, misurazione e norme applicabili.

basics · 5 min di lettura · Lezione 5 / 10

L’home routing riporta il traffico in roaming alla rete di origine; il local breakout lo invia a Internet dalla rete visitata. L’home routing centralizza le policy e aggiunge un percorso di ritorno. Il local breakout accorcia il percorso e distribuisce controllo e obblighi. Scegliere l’architettura prima di confrontare la latenza.

Dati essenziali

  • L’home routing riporta il traffico in roaming a un gateway nella rete di origine; il local breakout esce nella rete visitata.
  • L’home routing centralizza le policy e aggiunge un percorso di ritorno; il local breakout accorcia il percorso e moltiplica gli accordi locali.
  • Il local breakout è un’architettura, non un tipo di SIM: il local breakout 3GPP mantiene l’abbonamento di origine, mentre un profilo locale o multi-IMSI è un modo distinto per ottenere un’uscita locale.
  • Nessuna delle due architetture cambia la velocità della luce; il limite minimo dovuto alla distanza vale per entrambe.

Dopo questo modulo potrà

  • Descrivere dove è ancorato il piano utente in ciascuna architettura.
  • Spiegare che cosa elimina il local breakout e che cosa lascia invariato.
  • Scegliere la domanda che decide l’architettura prima di qualsiasi confronto di latenza.

L’home routing riporta indietro il traffico

L’home routing riporta il piano utente alla rete di origine. La rete visitata gestisce la parte radio e incanala la sessione verso un gateway nella rete di origine, che assegna l’indirizzo, applica le policy ed esce verso Internet. Il percorso è più lungo della distanza tra il dispositivo e il contenuto, e la lunghezza in eccesso è l’effetto trombone.

L’home routing centralizza il controllo: un solo pool di indirizzi, una sola policy, un solo punto di registrazione dei log e un solo punto in cui modificare l’APN. Questo aiuta una flotta che deve presentarsi allo stesso modo in ogni mercato. Mette però il gateway di origine e il collegamento tra operatori sul percorso di ogni sessione, quindi un guasto in quel punto colpisce ogni dispositivo, ovunque si trovi.

L’abbonamento resta visibilmente estero. La rete visitata vede un abbonato in roaming e la rete di origine resta il punto di ancoraggio. È un dato di policy, non di prestazioni: il traffico percorre comunque la distanza due volte.

Il tunnel non è un unico collegamento. Attraversa un’interconnessione tra due operatori, e il percorso di ritorno può essere asimmetrico. Ogni hop aggiunge un piccolo ritardo, e un’interconnessione congestionata ne aggiunge uno grande. Per questo un percorso in home routing può risultare più lento di quanto la sola distanza farebbe prevedere.

Dove è ancorato il piano utente

Instradato dalla rete di origine

  1. Telefono
  2. Rete visitata
  3. Core mobile
  4. Rete di origine
  5. PGW / UPF
  6. Internet
L’home routing incanala la sessione verso il gateway di origine prima dell’uscita. Il local breakout esce attraverso un gateway nella rete visitata. Il selettore mostra entrambi i percorsi. Fonte: 3GPP TS 23.401 e TS 23.060: architettura di roaming
Descrizione testuale

Nello stato in home routing, il dispositivo si aggancia alla rete visitata e la sessione viene incanalata verso il gateway della rete di origine prima di raggiungere Internet. Nello stato in local breakout, il dispositivo si autentica comunque sull’abbonamento di origine, ma il piano utente esce attraverso un gateway nella rete visitata. In entrambi gli stati la rete di origine mantiene l’abbonamento e il punto di ancoraggio delle policy.

Il local breakout esce vicino al dispositivo

Il local breakout esce vicino al dispositivo. La rete visitata gestisce la parte radio e fornisce il gateway che assegna un indirizzo locale e invia il traffico a Internet da quel paese. Il dispositivo si autentica comunque sul proprio abbonamento di origine; il piano utente non torna alla rete di origine.

Il percorso è più breve, quindi la componente del ritardo dovuta alla distanza diminuisce. Il resto non cambia: la velocità della luce, la rotta tra il gateway locale e la destinazione, le code e i round trip propri dell’applicazione. Il local breakout elimina l’effetto trombone, non la fisica.

Il local breakout moltiplica gli accordi. Ogni mercato richiede un gateway configurato, un accordo di roaming che consenta l’uscita e impostazioni di APN o di policy che ammettano il gateway della rete visitata. Il dispositivo mantiene l’abbonamento di origine. Un profilo locale o multi-IMSI con un’identità locale è un’alternativa distinta che offre anch’essa un’uscita locale, insieme al lavoro operativo che comporta.

L’indirizzo cambia con il punto di ancoraggio. Un dispositivo in home routing può avere un indirizzo del pool di origine e risolvere i nomi tramite il resolver di origine, per cui una rete di distribuzione dei contenuti può indirizzarlo verso una cache lontana. Il local breakout gli assegna un indirizzo nel paese visitato, il che cambia il modo in cui lo vedono i servizi locali, le liste di autorizzazione e i controlli di geolocalizzazione.

Il limite minimo dovuto alla distanza, in scala logaritmica

40 ms

Il limite minimo dovuto alla distanza, in scala logaritmica
Valore Significato
10 ms Percorso regionale
40 ms Percorso regionale
130 ms Percorso intercontinentale
400 ms Code o percorso lungo
Le tacche vanno dai percorsi nella stessa area metropolitana a quelli lunghi. La tacca a 130 ms è il limite minimo di round trip sul cerchio massimo per la coppia Città del Messico–Shanghai con un fattore di percorso di 1,0; lo strumento applica il fattore 1,5 dello scenario e alza il limite minimo. Fonte: La nostra nota sulla fisica della latenza in fibra: 5 microsecondi per chilometro, solo andata
Descrizione testuale

Il righello va da 1 ms a 1000 ms. Le tacche a 10, 40, 130 e 400 ms indicano percorsi nella stessa area metropolitana, regionali, intercontinentali e lunghi o soggetti a code. La tacca a 130 ms è il limite minimo di round trip sul cerchio massimo per la coppia Città del Messico–Shanghai con un fattore di percorso di 1,0. Lo strumento qui sotto applica il fattore di percorso 1,5 dello scenario, che alza il limite minimo. Un round trip misurato include la rotta e gli apparati, quindi è sempre più alto.

Che cosa cambia e che cosa no

Il percorso cambia. L’home routing aggiunge una tratta di ritorno tra la rete visitata e il gateway di origine. Il local breakout elimina quella tratta ed esce nel paese visitato. L’entità del cambiamento dipende da dove si trova la destinazione, non dal nome dell’architettura.

Il controllo cambia. L’home routing mantiene in un unico punto il pool di indirizzi, le policy, la registrazione dei log e l’APN. Il local breakout li distribuisce tra i mercati, quindi ogni mercato richiede una propria configurazione e un proprio responsabile operativo. Il controllo centrale è più semplice da gestire; il controllo locale è più vicino al traffico.

La misurazione non cambia. In entrambe le architetture, misurare il round trip dal dispositivo alla destinazione utilizzata dall’applicazione, nell’ora di punta, e registrare la rotta. Un test di velocità pubblico misura un percorso diverso e non può indicare quale architettura è in uso.

Nemmeno la questione normativa cambia, ma la risposta può cambiare. Il punto di ancoraggio decide quale mercato vede il traffico e quali norme possono applicarsi. Un’uscita locale può far rientrare obblighi locali di registrazione, conservazione o intercettazione legale; un abbonamento in home routing può apparire come roaming permanente. La norma varia da mercato a mercato e cambia nel tempo, quindi va confermata per iscritto con un consulente legale.

Calcolare il limite minimo per il percorso

Lo strumento utilizza la coppia Città del Messico–Shanghai e il fattore di percorso 1,5 dello scenario. Calcola un limite minimo fisico, non una misurazione di una rete.

Il tempo minimo fisico di andata e ritorno tra due città su fibra. Solo fisica, non la nostra rete.

pathFactor
1.5
Apra lo strumento

Scegliere l’architettura prima del numero

Scegliere in base all’applicazione e al mercato, non a una preferenza generale. Una videochiamata, un comando remoto o un’autorizzazione di pagamento al punto vendita che fa attendere una persona risente del round trip aggiuntivo. Una flotta che invia tutto a un’unica piattaforma ospitata nella rete di origine può preferire il punto unico di policy.

Non confrontare una latenza in home routing con una latenza in local breakout a meno che sorgente, destinazione e finestra di misurazione non siano le stesse. Un singolo ping verso un endpoint pubblico in un altro paese misura quell’endpoint, non l’architettura. Confrontare insieme il punto di ancoraggio, la rotta e il round trip.

Annotare per ogni flotta il punto di ancoraggio, l’APN, il pool di indirizzi e la norma del mercato. Una combinazione è normale. Il problema è una combinazione non documentata: chi viene dopo non sa quale dispositivo usa quale percorso, e una modifica in un mercato fa cadere un presupposto in un altro.

Testare entrambi i percorsi con la transazione che l’applicazione esegue davvero. Un login, un’autorizzazione di pagamento e un fotogramma video hanno un numero diverso di round trip. Un ping verso un endpoint pubblico è un punto di partenza, non la risposta, perché non mette alla prova né l’applicazione né le policy sul gateway.

Verificare la comprensione

  1. Un dispositivo in Brasile comunica con un server in Germania: su quale percorso si trova, e come si può saperlo?

    Può trovarsi su entrambi. Verificare l’indirizzo di uscita e la rotta: un indirizzo del gateway di origine in Germania indica l’home routing; un indirizzo del gateway visitato in Brasile indica il local breakout. La policy dell’APN e un traceroute lo confermano.

  2. Che cosa cambia il local breakout, e che cosa non cambia?

    Elimina la tratta di ritorno verso la rete di origine e può accorciare il percorso. Non cambia la velocità della luce, la rotta verso la destinazione, le code né la necessità di un accordo locale.

  3. Quale domanda porre prima di scegliere?

    Dove si trova la destinazione, che effetto ha un round trip aggiuntivo sull’applicazione e quali norme di mercato si applicano al traffico? L’architettura segue da queste risposte.

Le risposte vengono mostrate su richiesta. Nulla viene valutato, salvato o inviato.

Domande frequenti

Quale dei due è più veloce?

Il local breakout elimina la tratta di ritorno, quindi di solito accorcia il percorso. Il guadagno dipende da dove si trova la destinazione. Misurare entrambi i percorsi con la stessa sorgente, la stessa destinazione e la stessa finestra.

Il local breakout richiede una SIM locale?

No. Il local breakout 3GPP mantiene l’abbonamento di origine e richiede un accordo di roaming più impostazioni di APN o di policy che ammettano un gateway della rete visitata. Un profilo locale o multi-IMSI è un’alternativa distinta che offre anch’essa un’uscita locale.

È possibile combinare i due?

Sì. Molte flotte instradano localmente alcuni mercati o applicazioni e inviano il resto alla rete di origine. Documentare la combinazione per mercato e per APN.
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    L’identificativo dell’eUICC, distinto dall’abbonamento.

Metterlo in pratica

Ci indichi il traffico, la destinazione e la misurazione di cui ha bisogno; le risponderemo con il passo successivo.