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Dimensionamento de hardware

Um medidor SIMET precisa ter seu hardware dimensionado, para que sua capacidade de medição seja igual ou superior à velocidade da conexão de banda larga monitorada.

Técnicamente, o motor de medição SIMET demanda:

  • Precisão de temporização mesmo durante medições não-volumétricas, como latência, jitter e perda de pacotes;
  • Capacidade de processamento na CPU principal durante as medições volumétricas, como a medição de vazão (throughput).

Nota

Otimizações em hardware para NAT e encaminhamento de pacotes não são funcionais para a medição SIMET, uma medição ativa, em qual a CPU gera um fluxo de pacotes.

  • Memória para buffers TCP durante medições de vazão TCP em enlaces com elevada latência e vazão (conhecidos como “long, fat pipes”).
  • Acesso a rádio WiFi ou a um dispositivo GPS, para a geolocalização do medidor e das medições. Essa exigência não existe nos seguintes casos:
    • medidor em estabelecimento de ensino ativado com código INEP do próprio.
    • medidor em estabelecimento de saúde ativado com código CNES do próprio.
    • medidor em projeto especial envolvendo formalmente o NIC.br.

A capacidade de processamento em CPU depende da vazão máxima a ser medida. Vazões de 500 Mbit/s ou 1 Gbit/s requerem capacidade de CPU significativamente maior do que vazão de 100 Mbit/s.

O mesmo é válido para a quantidade de memória a ser utilizada durante medições de vazão. Esta é proporcional ao produto “latência” e “vazão”. Por exemplo, medir 1 Gbit/s com latências de 50 milissegundos requer aproximadamente a mesma quantidade de memória que medir 100 Mbit/s com latências de 500 milisegundos.

Características internas do equipamento, do sistema operacional e drivers envolvidos impactam na performance do medidor, portanto é sempre necessário validar experimentalmente a capacidade de medição efetiva do equipamento.

Não é possível utilizar as capacidades de aceleramento em hardware de encaminhamento de pacotes e NAT na medição de vazão. Portanto, um roteador que depende de aceleração em hardware para encaminhar dados possivelmente será capaz de medir apenas uma fração da taxa.

Nota

Informações do tipo “roteador para 1Gbit/s” não ajudam a identificar a capacidade de medição do equipamento. Por outro lado, a frequência de operação da CPU principal e número de cores são informações relevantes.

Além disso, um medidor para capacidades maiores sempre pode substituir um medidor para capacidades menores. Recomendações para capacidades menores visam uma possível redução no custo do equipamento.

Atenção

As informações de dimensionamento de hardware abaixo são aproximadas, e servem para orientar o dimensionamento de equipamento mas precisam ser validadas experimentalmente pelo responsável (fabricante ou integrador), via teste do medidor SIMET instalado, em rede com capacidade conhecida e controlada.

Os modelos de referência listados abaixo foram validados em laboratório pelo NIC.br e são suportados pelo firmware SIMETBox oficial do NIC.br.

A escolha dos modelos listados abaixo se deu pelos seguintes critérios técnicos:

  • equipamentos com consistência nos componentes internos;
  • modelo com todas as funcionalidades bem suportadas pelo OpenWRT;
  • quantidade de RAM e FLASH suficientes para a operação estável do OpenWRT + SIMET;
  • facilidade e segurança na substituição do firmware original do fabricante, por firmware SIMETBox;
  • modelo homologado e disponível no Brasil;
  • preço praticado no Brasil;

Modelos e fabricantes de CPE que não sejam populares no exterior dificilmente são suportados pelo sistema operacional OpenWRT e com isto deixam de ser uma opção primária para embarcar o software SIMET.

Modelos com nomes genéricos como “Roteador AC 1200”, ou mesmo modelos com nomes específicos, quando não acompanhados de uma versão de hardware que realmente reflita a mudança de componentes principais internos (como CPU/SoC, rádios, switch, chip FLASH, quantidade de RAM ou FLASH, frequência do clock, dentre outros) são desqualificados como possíveis escolhas.

Tais critérios podem ou não ser relevantes para um fabricante ou integrador que pretende integrar o SIMET em um equipamento. Tratam-se apenas dos critérios relevantes para o NIC.br quando o mesmo procura novos modelos de roteadores para suportar oficialmente com firmware SIMETBox.

Medições até 100 Mbit/s

  • Porta(s) de rede fast-ethernet ou gigabit ethernet para a medição via rede cabeada;
  • Recomendado WiFi 4 ou superior, com suporte a background scanning, para geolocalização;
  • Recomendado WiFi 5 2x2 ou superior, antenas com pelo menos 5dBi (no caso de omni-direcionais, devem ser externas), específicas para cada faixa de frequência, para medição.
  • Processador: single core MIPS, 32-bit, 700MHz ou superior.
  • RAM: 64MiB ou maior.
  • FLASH: tipo NOR, 8MiB ou maior, com pelo menos 6,5MiB utilizáveis pelo OpenWRT. RECOMENDADO 16MiB.
  • Sistema operacional: OpenWRT.
  • Medidor SIMET: SIMETBOX (simetbox-openwrt).
  • Chipsets exemplo: Atheros QCA9561 @ 775MHz + QCA988x
  • Modelos de referência (end-of-life): TP-Link Archer C60 v2, TP-Link Archer C60 v3

Medições até 250 Mbit/s

  • Porta(s) de rede gigabit ethernet para a medição via rede cabeada;
  • Recomendado WiFi 4 ou superior, com suporte a background scanning, para geolocalização;
  • Recomendado (para medição WiFi): WiFi 6 2x2 ou superior; no caso de antenas omni-direcionais, devem ser externas com pelo menos 5dBi; antenas específicas para cada faixa de frequência.
  • Processador: single core MIPS, 32-bit, 750MHz ou superior.
  • RAM: 128MiB ou maior.
  • FLASH: tipo NOR, 16MiB ou maior.
  • Sistema operacional: OpenWRT.
  • Medidor SIMET: SIMETBOX (simetbox-openwrt).
  • Chipsets exemplo: Atheros QCA9563 @ 750MHz + QCA9886
  • Modelos de referência (end-of-life): TP-Link Archer C7v4, TP-Link Archer C7v5, TP-Link Archer C6 v2

Medições até 550 Mbit/s

  • Porta(s) de rede gigabit ethernet para a medição via rede cabeada;
  • Recomendado possuir WiFi 4 ou superior, com suporte a background scanning, para geolocalização;
  • Não é recomendado medição via WiFi. É difícil encontrar em ambiente urbano as condições ambientais de baixo ruído e frequência livre necessárias para uma vazão efetiva de 550Mbit/s em WiFi. WiFi 6 2x2 VHT, com antenas externas omnidirecionais 5 ou 7dBi, ou antenas internas direcionais.
  • Processador: dual core, quad thread MIPS, 32-bit, 800MHz ou superior. dual core ARM 32-bit, 850MHz ou superior.
  • RAM: 256MiB ou maior.
  • FLASH: se do tipo NOR: 16MiB ou maior. Se do tipo NAND: 256MiB ou maior com wear leveling e bad block remapping, suportados de forma compatível tanto pelo bootloader como pelo driver mtd no OpenWRT. RECOMENDADO FLASH TIPO NOR.
  • Sistema operacional: OpenWRT.
  • Medidor SIMET: SIMETBOX (simetbox-openwrt).
  • Chipsets exemplo: MediaTek MT7621AT + MT76xx ou MT79xx . Não é recomendado medição via rádios MT76xx por problemas de estabilidade de driver no OpenWRT, entretanto estes são perfeitamente funcionais se forem utilizados apenas para geolocalização.

Nota

OpenWRT em modelos com rádios MT79xx não foram validados, mas são considerados mais estáveis pela comunidade OpenWRT.

  • Modelos de referência (end-of-life): TP-Link Archer C6 v3 – validado apenas para 500 Mbit/s em rede cabeada;
  • Modelos de referência (sem WiFi): Ubiquity EdgeRouter X (ERX); Mikrotik hEX RB750Gr3 – validados para 550 Mbit/s.

Medições até 700 Mbit/s

  • Porta(s) de rede gigabit ethernet para a medição via rede cabeada, com interconnect capaz de 1Gbps full-duplex até o processador;
  • Recomendado possuir WiFi 4 ou superior, com suporte a background scanning, para geolocalização;
  • Não é recomendado medição via WiFi. É difícil encontrar em ambiente urbano as condições ambientais de baixo ruído e frequência livre necessárias para uma vazão efetiva de 700Mbit/s em WiFi. WiFi 6 2x2 VHT, com antenas externas omnidirecionais 5 ou 7dBi, ou antenas internas direcionais.
  • Processador: quad core ARM 64-bit, 1,5 GHz ou superior
  • RAM: 2GiB ou maior.
  • Storage: FLASH eMMC, SDXC, SSD ou NVME, 16GiB ou maior, com wear levelling e bad block remapping. Utilize mídia com tolerância para elevada quantidade de escritas, e que implemente wear levelling em todos os setores.
  • Sistema operacional: Debian 12 ou Ubuntu LTS 22, ou derivados destes (alternativamente: OpenWRT);
  • Medidor SIMET: simet-ma (alternativamente: SIMEBox simetbox-openwrt);
  • Modelos de referência: Raspberry Pi 4B 2G com dissipadores de calor.

Medições até 1Gbit/s ou 2,5Gbit/s

  • Porta(s) de rede gigabit ethernet para a medição via rede cabeada, com interconnect PCIe, ou 2,5-gigabit ethernet com interconnect PCIe;
  • Recomendado possuir WiFi 4 ou superior, com suporte a background scanning, para geolocalização;
  • Não é recomendado medição via WiFi. É difícil encontrar em ambiente urbano as condições ambientais de baixo ruído e frequência livre necessárias para uma vazão efetiva de 1Gbps ou superior em WiFi, mesmo utilizando WiFi 6E ou WiFi 7.
  • Processador: quad-Core AMD ou Intel x86-64 (64-bits), frequência nominal de 3,4 GHz ou superior em plataforma UEFI; Para medições a 2,5Gbit/s, recomendado o uso de processadores mid-range (com mais cache L2 e L3), e frequência nominal de 4GHz ou superior;
  • RAM: 2GiB ou maior. Para 2,5Gbit/s, recomendado no mínimo 4 GiB RAM.
  • Storage: FLASH, eMMC, SDXC, SSD ou NVME, ou HDD, 16GiB ou maior, com wear levelling e bad block remapping. Utilize apenas mídia com tolerância para elevada quantidade de escritas, e que implemente wear levelling em todos os setores.
  • Sistema operacional: Debian 12 ou Ubuntu LTS 22, ou derivados destes
  • Medidor SIMET: simet-ma
  • Modelos de referência: nenhum específico: PCs desktop ou notebook ou mini-pc ou embarcados que sejam compatíveis com Debian Linux ou Ubuntu LTS em sua versão estável mais recente.