{{indexmenu_n>1}}
====== VAS Experts ePDG Monitoring System ======

===== Комплексная система мониторинга шлюза VoWiFi (ePDG) =====

===== 1. Обзор решения =====

Система мониторинга VAS Experts ePDG Monitoring обеспечивает полный операционный контроль компонента **fast-epdg** — шлюза VoWiFi (Voice over WiFi), реализующего пакетный шлюз данных (Evolved Packet Data Gateway) согласно 3GPP TS 29.273 и TS 24.302. Шлюз обеспечивает защищённую передачу голосового и пакетного трафика через недоверенные каналы Wi-Fi с IPSec/IKEv2 туннелированием и интеграцию с EPC-ядром через интерфейсы SWu, SWm, SWx, S2b, S6b.

Решение предоставляет единую платформу мониторинга для оперативных служб мобильного оператора — от уровня IPSec SA (L3 security) до KPI абонентского опыта VoWiFi.

==== Ключевые преимущества ====

  * **Мониторинг в реальном времени** — обновление метрик каждые 10-15 секунд, непосредственное отображение состояния IKE SA / Child SA и GTP-туннелей в NOC-дашбордах без отложенной агрегации.
  * **Проактивное обнаружение аномалий** — 20+ алармов с автоматической эскалацией по важности. Недоступность PGW/AAA, рост задержек IKEv2, рост ошибок EAP-AKA' — детектируются до того, как абоненты заметят проблемы со звонками.
  * **Открытые интерфейсы интеграции** — Prometheus, SNMP v2c (EPDG-MIB под официальным enterprise OID VAS Experts ''.1.3.6.1.4.1.43823'' / поддерево ePDG ''.43823.1''), Alertmanager webhooks, Grafana provisioning. Интеграция в существующую NMS/OSS инфраструктуру без vendor lock-in.
  * **Zero external dependencies на plugin-уровне** — встроенный ''/metrics'' endpoint в fast-epdg, без Java, без JMX, без внешних агентов. Publish в формате Prometheus text exposition поверх HTTP.
  * **Покрытие всего стека SWu→S2b** — IKEv2 (SWu), Diameter SWm/SWx/S6b, GTPv2-C (S2b) и GTP-U data plane — в одном endpoint. 33 метрики суммарно, покрывают control plane и data plane.

===== 2. Архитектура системы мониторинга =====

<mermaid>
flowchart TB
    subgraph DataPlane["Data Plane"]
        IPSEC["IPSec ESP<br/>IKEv2 SA / Child SA<br/>Kernel xfrm"]
        GTPU["GTP-U Tunneller<br/>S2b Data<br/>ePDG ↔ PGW"]
    end

    subgraph ControlPlane["Control Plane"]
        IKE["IKEv2 SWu<br/>EAP-AKA' auth"]
        DIAM["Diameter Client<br/>SWx/SWm/S6b"]
        GTPC["GTPv2-C S2b<br/>to PGW/SMF"]
        CTRL["ePDG Controller<br/>Attach/Detach FSM"]
    end

    subgraph Collection["Сбор метрик"]
        PROMEXP["fast-epdg<br/>/metrics endpoint<br/>:9817"]
    end

    subgraph Storage["Хранение"]
        PROM["Prometheus<br/>TSDB<br/>15-day retention"]
    end

    subgraph Visualization["Визуализация"]
        GRAF["Grafana<br/>4 дашборда, 35+ панелей"]
    end

    subgraph Alerting["Алармирование"]
        AM["Alertmanager<br/>Routing / Inhibition"]
        EMAIL["Email SMTP"]
        SNMPGW["SNMP Trap Sender<br/>Webhook → Trap gateway"]
        NMS["Внешняя NMS<br/>SNMP v2c UDP/162"]
        WH["Webhooks<br/>Telegram / PagerDuty"]
    end

    IKE --> PROMEXP
    IPSEC --> PROMEXP
    GTPC --> PROMEXP
    GTPU --> PROMEXP
    DIAM --> PROMEXP
    CTRL --> PROMEXP

    PROMEXP --> PROM
    PROM --> GRAF
    PROM --> AM

    AM --> EMAIL
    AM --> SNMPGW
    SNMPGW --> NMS
    AM --> WH
</mermaid>

==== Четырёхуровневая архитектура мониторинга ====

^ Уровень                           ^ Компонент                                   ^ Технология                                            ^
| **Сбор** (Collection)             | Встроенный ''/metrics'' endpoint fast-epdg  | Prometheus text exposition поверх HTTP                |
| **Хранение** (Storage)            | Prometheus TSDB                             | Локальное хранение, 15-дневное хранение по умолчанию  |
| **Визуализация** (Visualization)  | Grafana + JSON provisioning                 | Автозагрузка 4 дашбордов                              |
| **Алармирование** (Alerting)      | Alertmanager + SNMP Trap Sender             | PromQL rules → webhook → SNMP v2c trap                |


===== 3. Компоненты и метрики =====

==== Покрытие мониторингом ====

<mermaid>
flowchart LR
    EXP["fast-epdg<br/>/metrics :9817"]

    EXP --> CFG["Config<br/>2 метрики"]
    EXP --> NET["Network<br/>1 метрика"]
    EXP --> PROTO["Protocols L5-L7<br/>15 метрик"]
    EXP --> SVC["Service KPI<br/>4 метрики"]
    EXP --> SESS["Session State<br/>4 метрики"]
    EXP --> APP["Application<br/>3 метрики"]
    EXP --> SYS["System<br/>4 метрики"]

    PROTO --> IKEV2["IKEv2<br/>SWu — 3"]
    PROTO --> GTPC["GTPv2-C<br/>S2b — 4"]
    PROTO --> GTPU["GTP-U<br/>S2b data — 3"]
    PROTO --> DIA["Diameter<br/>SWm/SWx/S6b — 5"]
</mermaid>

==== Количественный обзор по категориям ====

^ Категория ^ Кол-во метрик ^ Интервал опроса ^ Ключевые показатели ^
| **Config** | 2 | 10 с | Статус конфигурации, счётчик reload |
| **Network** | 1 | 10 с | Статус соединений к peers (PGW/AAA/HSS) |
| **IKEv2 (SWu)** | 3 | 10 с | Сообщения по типам (IKE_SA_INIT, IKE_AUTH, CREATE_CHILD_SA), latency histogram, ошибки |
| **GTPv2-C (S2b)** | 4 | 10 с | Сообщения (Create/Modify/Delete Session), latency, ошибки, retransmissions |
| **GTP-U data plane** | 3 | 10 с | Packets/bytes, tunnel ошибки |
| **Diameter (SWm/SWx/S6b)** | 5 | 10 с | Сообщения по command code (DER/DEA, MAR/MAA, AAR/AAA), latency, ошибки, watchdog, connection status |
| **Service KPI** | 4 | 10 с | Attach success rate, attach duration histogram, service availability, uptime |
| **Session State** | 4 | 10 с | IKE SA, Child SA, GTP sessions, total subscribers |
| **Application** | 3 | 10 с | Threads total, memory, лог-сообщения по уровням |
| **System** | 4 | 10 с | CPU usage, memory, disk usage, открытые FD |
| **Итого** | **33 метрики** |  |  |

==== Принципы именования ====

Все метрики имеют префикс ''epdg_'' и организованы по иерархии:

<code>
epdg_
├── config_*           # Конфигурация
├── network_*          # Сетевой уровень
├── ikev2_*            # SWu (IKEv2/IPSec)
├── gtp_*              # S2b control-plane GTPv2-C
├── gtpu_*             # S2b data-plane GTP-U
├── diameter_*         # SWm/SWx/S6b
├── service_*          # KPI сервисов (attach, availability, uptime)
├── session_*          # Состояние сессий (IKE SA, Child SA, GTP, subscribers)
├── app_*              # Метрики приложения (memory, threads, logs)
└── system_*           # Системные метрики (CPU, disk, network)
</code>

===== 4. Перечень метрик =====

Все метрики экспортируются через единый ''/metrics'' endpoint в формате Prometheus text exposition. Именование следует правилам Prometheus: ''epdg_<группа>_<имя>[_unit]'', тип Counter имеет суффикс ''_total'', Histogram — суффикс ''_seconds'' / ''_bytes''.

==== 4.1 Config (2) ====

^ Имя ^ Тип ^ Назначение ^
| ''epdg_config_status'' | Gauge | Статус конфигурации компонента (0=error, 1=ok) |
| ''epdg_config_reload_total'' | Counter | Счётчик конфигурационных reload (success/failure) |

==== 4.2 Network (1) ====

^ Имя ^ Тип ^ Назначение ^
| ''epdg_network_connection_status'' | Gauge | Статус TCP/UDP-соединения к peer (0=down, 1=up) — применяется к PGW (S2b), AAA (SWm), HSS (SWx) |

==== 4.3 IKEv2 SWu (3) ====

^ Имя ^ Тип ^ Назначение ^
| ''epdg_ikev2_messages_total'' | Counter | Счётчик IKEv2 сообщений (IKE_SA_INIT / IKE_AUTH / CREATE_CHILD_SA / INFORMATIONAL) |
| ''epdg_ikev2_request_duration_seconds'' | Histogram | Распределение времени ответа на IKEv2 request |
| ''epdg_ikev2_errors_total'' | Counter | IKEv2 ошибки (NO_PROPOSAL_CHOSEN, AUTHENTICATION_FAILED, INVALID_SYNTAX и т.д.) |

==== 4.4 GTPv2-C S2b (4) ====

^ Имя                                    ^ Тип        ^ Назначение                                              ^
| ''epdg_gtp_messages_total''            | Counter    | Сообщения GTPv2-C (Create/Modify/Delete Session, Echo)  |
| ''epdg_gtp_request_duration_seconds''  | Histogram  | Latency request→response                                |
| ''epdg_gtp_errors_total''              | Counter    | GTP-C ошибки по Cause Code                              |
| ''epdg_gtp_retransmissions_total''     | Counter    | Перенаправление GTP-C запросов                          |

==== 4.5 GTP-U data plane (3) ====

^ Имя ^ Тип ^ Назначение ^
| ''epdg_gtpu_packets_total'' | Counter | Пакеты через GTP-U tunnel (uplink/downlink) |
| ''epdg_gtpu_bytes_total'' | Counter | Байты через GTP-U tunnel |
| ''epdg_gtpu_errors_total'' | Counter | Ошибки туннелирования (TEID mismatch, decap fail) |

==== 4.6 Diameter SWm/SWx/S6b (5) ====

^ Имя ^ Тип ^ Назначение ^
| ''epdg_diameter_messages_total'' | Counter | DER/DEA (SWm), MAR/MAA (SWx), AAR/AAA (S6b), STR/STA |
| ''epdg_diameter_request_duration_seconds'' | Histogram | Latency Diameter request→answer |
| ''epdg_diameter_errors_total'' | Counter | Ошибки по Experimental-Result-Code |
| ''epdg_diameter_watchdog_status'' | Gauge | Статус DWR/DWA watchdog per peer (0=timeout, 1=ok) |
| ''epdg_diameter_connection_status'' | Gauge | Статус Diameter connection per peer (0=disconnected, 1=connected) |

==== 4.7 Service KPI (4) ====

^ Имя ^ Тип ^ Назначение ^
| ''epdg_service_attach_total'' | Counter | Попытки attach (success/failure) по APN |
| ''epdg_service_attach_duration_seconds'' | Histogram | Длительность attach (IKE_SA_INIT → session ready) |
| ''epdg_service_availability'' | Gauge | Availability flag (0=down, 1=up) |
| ''epdg_service_uptime_seconds'' | Gauge | Service uptime |

==== 4.8 Session State (4) ====

^ Имя ^ Тип ^ Назначение ^
| ''epdg_session_ike_sa_total'' | Gauge | Активные IKE SA |
| ''epdg_session_child_sa_total'' | Gauge | Активные Child SA (IPSec tunnels) |
| ''epdg_session_gtp_sessions_total'' | Gauge | Активные GTP-C sessions на S2b |
| ''epdg_session_subscribers_total'' | Gauge | Уникальные абоненты (подключённые UE) |

==== 4.9 Application (3) ====

^ Имя ^ Тип ^ Назначение ^
| ''epdg_app_threads_total'' | Gauge | Общее число рабочих потоков |
| ''epdg_app_memory_bytes'' | Gauge | Память процесса по типам |
| ''epdg_app_log_messages_total'' | Counter | Лог-сообщения по уровням (debug/info/warn/error/fatal) |

==== 4.10 System (4) ====

^ Имя ^ Тип ^ Назначение ^
| ''epdg_system_cpu_usage_percent'' | Gauge | CPU usage процесса |
| ''epdg_system_memory_bytes'' | Gauge | Системная память |
| ''epdg_system_disk_bytes'' | Gauge | Дисковое пространство |
| ''epdg_system_open_fds'' | Gauge | Открытые file descriptors |

==== Типы метрик (напоминание) ====

^ Тип ^ Назначение ^
| **Counter** | Монотонно растущий счётчик (сообщения, ошибки, reload-ы) |
| **Gauge** | Текущее значение (активные сессии, память, статус) |
| **Histogram** | Распределение значений с автоматическими percentile bucket'ами (latency, lifetime) |

===== 5. Интерфейсы интеграции =====

<mermaid>
flowchart LR
    CORE["VAS Experts<br/>ePDG Monitoring"]

    CORE --> P["Prometheus<br/>CNCF / OpenMetrics"]
    CORE --> S["SNMP v2c<br/>EPDG-MIB"]
    CORE --> G["Grafana<br/>JSON Provisioning"]
    CORE --> W["Webhooks<br/>ChatOps"]
    CORE --> AM["Alertmanager<br/>Routing"]

    P --> P1["Cloud-native NMS<br/>Thanos / Cortex / Mimir"]
    S --> S1["Legacy NMS<br/>HP OpenView, NetAct<br/>IBM Tivoli"]
    G --> G1["NOC Wall Displays<br/>Drill-down Analytics"]
    W --> W1["Telegram / Slack<br/>PagerDuty / OpsGenie"]
    AM --> AM1["Smart routing<br/>Severity-based"]
</mermaid>

==== 5.1 Prometheus (CNCF Standard) ====

Нативный ''/metrics'' endpoint на порту **9817** встроен в fast-epdg. Формат — стандартный Prometheus text exposition v0.0.4 (OpenMetrics compatible). Поддерживается объединение для агрегации с центральным Prometheus оператора; remote_write для долгосрочного хранения в Thanos, Cortex, Grafana Mimir.

==== 5.2 SNMP v2c — EPDG-MIB ====

Enterprise OID VAS Experts (vas.expert): **''.1.3.6.1.4.1.43823''** (регистрация IANA PEN). ePDG MIB живёт поддеревом **''.1.3.6.1.4.1.43823.1''**. Другие продукты VAS Experts используют соседние поддеревья (например EPC Monitoring на ''.43823.100'').

<mermaid>
flowchart TB
    IANA["IANA PEN<br/>enterprises<br/>.1.3.6.1.4.1"]
    VAS["VAS Experts<br/>.1.3.6.1.4.1.43823<br/>(vas.expert)"]
    EPDG["EPDG-MIB<br/>.43823.1"]
    EPC["EPC Monitoring<br/>.43823.100"]

    IANA --> VAS
    VAS --> EPDG
    VAS --> EPC

    EPDG --> OBJ["epdgObjects<br/>.43823.1.1"]
    EPDG --> NOTIF["epdgNotifications<br/>.43823.1.2<br/>14 trap types"]
    EPDG --> CONF["epdgConformance<br/>.43823.1.3"]

    OBJ --> SERVICE["service .1.1.1<br/>4 OID"]
    OBJ --> IKE["ikev2 .1.1.2<br/>6 OID"]
    OBJ --> GTP["gtp .1.1.3<br/>8 OID"]
    OBJ --> DIAM["diameter .1.1.4<br/>7 OID"]
    OBJ --> SESS["sessions .1.1.5<br/>8 OID"]
    OBJ --> SYS["system .1.1.6<br/>8 OID"]
    OBJ --> NET["network .1.1.7<br/>6 OID"]

    NOTIF --> TRAPAGR["7 raise / 7 clear<br/>pairs"]
</mermaid>

Итого **47 OID** покрывают SMI-аналог Prometheus-метрик + **14 trap notifications** (с парами raise/clear согласно RFC 3877 ALARM-MIB). Совместимость с HP OpenView, IBM Tivoli NetCool, Nokia NetAct, Huawei U2000.

Примеры SNMP-запросов:

<code bash>
# Все дерево ePDG
snmpwalk -v2c -c public <host> .1.3.6.1.4.1.43823.1

# Service availability (Gauge 0..1)
snmpget -v2c -c public <host> .1.3.6.1.4.1.43823.1.1.1.1.0
</code>


==== 5.3 Grafana ====

**4 поддерживающих JSON дашборда** (35+ панелей суммарно):
  * **ePDG Overview** — availability, attach KPI, sessions, interfaces status
  * **IKEv2 Details** — messages, performance, errors, IKE SA lifecycle
  * **GTP Details** — GTPv2-C + GTP-U данные по PGW peers
  * **Diameter Details** — messages по applications, latency, watchdog

Автоматическая установка через Grafana provisioning API. Адаптивный дизайн для мониторов состояния центра управления сети (NOC) с автообновлением каждые 15 секунд.

==== 5.4 Alertmanager Webhooks ====

Webhook-интерфейс для интеграции с любой системой оповещений: Telegram Bot, Slack, PagerDuty Events API v2, OpsGenie, Microsoft Teams. Отдельный **SNMP Trap Sender** service конвертирует Alertmanager webhooks в SNMP v2c traps с Enterprise OID.

===== 6. Система алармов =====

==== Категории алармов ====

^ Severity      ^ Алармы                                                                                                                                                                                                                            ^ Описание                                                       ^ Реакция                                                                            ^
| **Critical**  | ''ePDG_Service_Down'', ''ePDG_High_Attach_Failure_Rate'', ''ePDG_PGW_Unreachable'', ''ePDG_AAA_Unreachable'', ''ePDG_Diameter_Watchdog_Timeout''                                                                                  | Компонент недоступен, массовый отказ attach, peer unreachable  | Немедленная эскалация: Email + SNMP Trap + Webhook. Повтор раз в 1 час             |
| **Warning**   | ''ePDG_High_IKEv2_Latency'', ''ePDG_High_GTP_Latency'', ''ePDG_High_IKEv2_Error_Rate'', ''ePDG_High_GTP_Error_Rate'', ''ePDG_High_Memory_Usage'', ''ePDG_High_CPU_Usage'', ''ePDG_Low_Disk_Space'', ''ePDG_High_Error_Log_Rate''  | Деградация производительности, аномалии ресурсов               | Email. Повтор раз в 4 часа. Подавляется при наличии Critical на том же компоненте  |

==== Полный перечень алармов (20+ правил) ====

<mermaid>
flowchart LR
    AL["ePDG Alert Rules<br/>20+"]

    AL --> CR["Critical<br/>5 rules"]
    AL --> WR["Warning<br/>8 rules"]
    AL --> INFO["Recording<br/>34 rules"]

    CR --> C1["Service_Down<br/>availability == 0"]
    CR --> C2["Attach_Failure_Rate<br/>> 10%"]
    CR --> C3["PGW_Unreachable<br/>connection_status{s2b} == 0"]
    CR --> C4["AAA_Unreachable<br/>connection_status{swm} == 0"]
    CR --> C5["Diameter_Watchdog_Timeout<br/>watchdog_status == 0"]

    WR --> W1["High_IKEv2_Latency<br/>p95 > 1.0 s"]
    WR --> W2["High_GTP_Latency<br/>p95 > 0.5 s"]
    WR --> W3["High_IKEv2_Error_Rate<br/>> 5%"]
    WR --> W4["High_GTP_Error_Rate<br/>> 5%"]
    WR --> W5["High_Memory_Usage<br/>> 80%"]
    WR --> W6["High_CPU_Usage<br/>> 80%"]
    WR --> W7["Low_Disk_Space<br/>< 10%"]
    WR --> W8["High_Error_Log_Rate<br/>> 10/s"]

    INFO --> I1["attach_success_rate<br/>preaggregated"]
    INFO --> I2["p95_p99_latency<br/>preaggregated"]
    INFO --> I3["throughput<br/>preaggregated"]
</mermaid>

==== Процесс обработки алармов ====

<mermaid>
sequenceDiagram
    participant M as Метрика (Prometheus)
    participant R as Alert Rule (PromQL)
    participant AM as Alertmanager
    participant E as Email (SMTP)
    participant SG as SNMP Trap Gateway
    participant NMS as Внешняя NMS
    participant W as Webhook (ChatOps)

    M->>R: Значение превышает порог
    R->>R: Ожидание (for: 1-10 мин)
    R->>AM: Alert FIRING
    AM->>AM: Group by [alertname, component]
    AM->>AM: Inhibition check (critical подавляет warning)

    alt severity = critical
        AM->>E: Email [CRITICAL]
        AM->>SG: Webhook → SNMP Trap
        SG->>NMS: SNMP v2c Trap (OID .1.3.6.1.4.1.43823.1.2.X)
        AM->>W: Webhook (Telegram / PagerDuty)
    else severity = warning
        AM->>E: Email [WARNING]
    end

    Note over M,R: Метрика возвращается в норму
    R->>AM: Alert RESOLVED
    R->>SG: clear-trap (paired notification)
    AM->>E: Email [RESOLVED]
</mermaid>

==== Особенности ====

  * **Inhibition**: Critical-алармы автоматически подавляют Warning для того же компонента
  * **Grouping**: Алармы группируются по ''alertname'' + ''component'' с 30-секундным окном
  * **Dead time / Hysteresis**: параметр ''for'' от 1 до 10 минут предотвращает ложные срабатывания
  * **Trap pairing**: raise/clear одновременных событий для соответствия RFC 3877 ALARM-MIB


===== 7. Визуализация и операционные дашборды =====

==== Состав дашбордов ====

^ Дашборд ^ Панели ^ Назначение ^
| **ePDG Overview** | 10 | Доступность сервиса, коэффициент успешного подключения, количество активных сеансов, состояние SWu/SWm/S2b, пропускная способность по интерфейсам |
| **IKEv2 Details** | 10 | Сообщения в секунду по типам, гистограмма продолжительности запросов, задержка в 95-м процентиле, ошибки по типам, жизненный цикл IKE SA |
| **GTP Details** | 8 | Сообщения GTPv2-C по PGW, повторные передачи, ошибки по коду причины, GTP-U (восходящий/нисходящий канал), несущие |
| **Diameter Details** | 7 | Количество сообщений по приложениям (SWm/SWx/S6b), продолжительность запросов, состояние сторожевого таймера, распределение кодов результатов, хронология состояний соединений |

==== Дизайн для Центра управления сетью (NOC) ====

<mermaid>
flowchart TB
    NOC["NOC Dashboard Layer"]

    NOC --> OVER["ePDG Overview<br/>KPI Summary"]
    NOC --> IKE["IKEv2 Details<br/>Drill-down"]
    NOC --> GTP["GTP Details<br/>Drill-down"]
    NOC --> DIA["Diameter Details<br/>Drill-down"]

    OVER -->|Click attach KPI| IKE
    OVER -->|Click session count| GTP
    OVER -->|Click peer status| DIA
</mermaid>

  * **Автообновление**: 15-секундный период обновления
  * **Адаптивная цветовая схема**: зелёный → жёлтый → красный по пороговым значениям
  * **Drill-down**: от Overview к детализации до компонента
  * **Time-range selector**: от 5 минут до 30 дней истории
  * **JSON provisioning**: дашборды разворачиваются автоматически

===== 8. Интеграция в единый стек EPC Monitoring =====

ePDG мониторинг полностью интегрирован в общий мониторинг пакетного ядра:

<mermaid>
flowchart TB
    subgraph Common["Единый Monitoring Stack"]
        PROM["Prometheus"]
        GRAF["Grafana"]
        AM["Alertmanager"]
    end

    subgraph Sources["Источники метрик EPC"]
        DPI["FastDPI<br/>:9110"]
        SMF["SMF /metrics<br/>:9090"]
        PCEF["fast-pcef /metrics<br/>:9090"]
        PCRF["FastPCRF"]
        EPDG["fast-epdg<br/>:9817"]
    end

    DPI --> PROM
    SMF --> PROM
    PCEF --> PROM
    PCRF --> PROM
    EPDG --> PROM

    PROM --> GRAF
    PROM --> AM
</mermaid>

Оператор NOC видит **все компоненты EPC** (DPI, SMF, PCEF, FastPCRF, ePDG) в одном интерфейсе Grafana, с единой системой алармов и маршрутизации уведомлений через один Alertmanager.

===== 9. Покрытие метрик по уровням OSI =====

<mermaid>
graph LR
    L1["L1 Physical<br/>NIC counters via system"]
    L2["L2 Data Link<br/>MAC, VLAN"]
    L3["L3 Network<br/>IP, IPSec ESP, GTP-U"]
    L4["L4 Transport<br/>TCP/UDP/SCTP"]
    L5["L5 Session<br/>GTPv2-C, IKEv2"]
    L6["L6 Presentation<br/>IKEv2/IPSec encryption, EAP-AKA'"]
    L7["L7 Application<br/>Diameter, service bearer ops"]
    Operations["Operations<br/>KPI, SLA, Capacity"]
    CX["CX Level<br/>Subscriber Experience"]

    L1 --> L2 --> L3 --> L4 --> L5 --> L6 --> L7 --> Operations --> CX

    style L1 fill:#e74c3c,color:#fff
    style L2 fill:#e67e22,color:#fff
    style L3 fill:#f39c12,color:#fff
    style L4 fill:#2ecc71,color:#fff
    style L5 fill:#1abc9c,color:#fff
    style L6 fill:#3498db,color:#fff
    style L7 fill:#9b59b6,color:#fff
    style Operations fill:#34495e,color:#fff
    style CX fill:#2c3e50,color:#fff
</mermaid>

==== Детализация метрик по уровням ====
Модель OSI:

^ Уровень ^ Метрики ^ Примеры ^
| **L1/L2 Physical / Data Link** | — | Покрывается отдельным node_exporter / аналогом на уровне ОС (не входит в перечень метрик ePDG) |
| **L3 Network / IPSec tunnels** | 3 | ''epdg_gtpu_packets_total'', ''epdg_gtpu_bytes_total'', ''epdg_gtpu_errors_total'' — GTP-U data plane |
| **L4 Transport** | 1 | ''epdg_network_connection_status'' — TCP к peers (PGW/AAA/HSS) |
| **L5 Session** | 3 | ''epdg_session_ike_sa_total'', ''epdg_session_child_sa_total'', ''epdg_session_gtp_sessions_total'' |
| **L6 Presentation/Security** | 3 | ''epdg_ikev2_messages_total'', ''epdg_ikev2_request_duration_seconds'', ''epdg_ikev2_errors_total'' — IKEv2/IPSec шифрование и EAP-AKA' аутентификация |
| **L7 Application** | 9 | ''epdg_diameter_*'' (SWm/SWx/S6b, 5 метрик), ''epdg_gtp_*'' (GTPv2-C, 4 метрики) |

Операторский уровень:
^ Уровень ^ Метрики ^ Примеры ^
| **Operations** | 11 | ''epdg_service_availability'', ''epdg_service_uptime_seconds'', ''epdg_app_*'' (3), ''epdg_system_*'' (4), ''epdg_config_*'' (2) |
| **Customer Experience** | 3 | ''epdg_service_attach_duration_seconds'' p95, ''epdg_service_attach_total'' (success rate), ''epdg_ikev2_request_duration_seconds'' p99 |

==== Уровень 9: Качество восприятия сервиса VoWiFi ====

^ QoE-индикатор ^ Метрики-источники ^ Интерпретация ^
| **Время подключения VoWiFi** | ''epdg_service_attach_duration_seconds'' p95 | > 3 сек — абонент замечает задержку при переключении на WiFi |
| **Непрерывность сервиса** | ''epdg_session_ike_sa_total'' delta | Массовый сброс > 50 IKE SA = проблема доступности |
| **Успешность аутентификации** | ''ePDG_High_Attach_Failure_Rate'' alert rate | > 5% = проблема с HSS/AAA peers |
| **Задержка назначения bearer** | ''epdg_gtp_request_duration_seconds{msg=create-session}'' p99 | > 500 мс — задержка готовности voice path |
| **Ошибки GTP-U tunnel** | ''epdg_gtpu_errors_total'' rate / ''epdg_gtpu_packets_total'' | > 0.1% = деградация качества голоса |
| **IKEv2-надёжность** | ''epdg_ikev2_errors_total'' по типам | NO_PROPOSAL_CHOSEN / AUTHENTICATION_FAILED — проблемы с certs / UE |


===== 10. Стандарты и совместимость =====

^ Стандарт ^ Область ^ Применение ^
| **3GPP TS 29.273** | SWx/S6b/SWm | Методология учёта Diameter-сообщений и результирующих кодов |
| **3GPP TS 24.302** | SWu (IKEv2) | Определение IKEv2 message types и error codes |
| **3GPP TS 33.402** | 3GPP security for non-3GPP access | EAP-AKA' / IKEv2 security parameters |
| **3GPP TS 23.402** | Non-3GPP access architecture | Структура interfaces (SWu/SWm/SWx/S6b/S2b) |
| **3GPP TS 32.421** | Performance Measurement | Методология KPI сбора |
| **3GPP TS 32.409** | Performance measurement charging | Структура счётчиков |
| **IETF RFC 7296** | IKEv2 | Message types, error notifications, SA states |
| **IETF RFC 6733** | Diameter | Command codes, Result-Codes |
| **IETF RFC 4187** | EAP-AKA | Аутентификация через SIM |
| **IETF RFC 3877** | ALARM MIB | Структура Enterprise MIB для алармов |
| **IETF RFC 3418** | SNMPv2 MIB | Совместимость SNMP v2c |
| **Prometheus Exposition Format** | Metrics (v0.0.4) | Формат экспорта метрик |
| **OpenMetrics** | CNCF Standard | Перспективная совместимость |


===== 11. Модель развёртывания =====

<mermaid>
flowchart TB
    subgraph Host1["Сервер ePDG"]
        EPDG["fast-epdg<br/>(VoWiFi gateway)"]
        PLUGIN["/metrics endpoint<br/>:9817"]
        EPDG -.-> PLUGIN
    end

    subgraph Host2["Сервер мониторинга"]
        PROM["Prometheus"]
        GRAF["Grafana"]
        AM["Alertmanager"]
        SNMPTRAP["SNMP Trap Sender<br/>(webhook gateway)"]
        PROM --> GRAF
        PROM --> AM
        AM --> SNMPTRAP
    end

    subgraph Host3["Внешние системы"]
        NMS["Операторская NMS<br/>(HP OpenView /<br/>NetAct / Tivoli)"]
        CHAT["ChatOps<br/>(Telegram / PagerDuty)"]
    end

    PLUGIN -->|HTTP :9817/metrics| PROM
    SNMPTRAP -->|UDP 162| NMS
    AM -->|Webhook| CHAT
</mermaid>

==== Характеристики развёртывания ====

^ Параметр ^ Значение ^
| **Metrics footprint** | In-process (~2 MB memory overhead) |
| **Внешние зависимости** | Самодостаточный пакет ''fast-epdg'' (rpm) |
| **Управление** | ''fast-epdg.service'' systemd |
| **Конфигурация** | Секция ''monitoring'' в ''fast-epdg.conf'' |
| **Обновление** | Hot reload конфигурации без даунтайма |
| **ОС** | Linux (RHEL/CentOS 8+, Ubuntu 22.04+) |
| **Порт** | 9817 TCP (listen 0.0.0.0, настраивается) |
| **Время развёртывания** | < 5 минут (enable plugin в config + restart) |

==== Варианты размещения ====

  * **On-premise** — plugin работает в адресном пространстве fast-epdg, нулевой footprint
  * **Co-located Prometheus** — Prometheus рядом с ePDG, scrape через localhost
  * **Централизованный** — единый Prometheus собирает со всех ePDG узлов (federation)

===== 12. Конфигурация экспортёра метрик =====

Секция ''monitoring'' в ''fast-epdg.conf'':

<code>
monitoring {
    enabled = yes
    listen_port = 9817
    listen_address = 0.0.0.0
    update_interval = 10
    metrics {
        ikev2 = yes
        gtp = yes
        diameter = yes
        service = yes
        session = yes
        app = yes
        system = yes
    }
}
</code>

Каждая группа метрик может быть независимо включена/выключена без перекомпиляции.