Publicação: Telemetry performance comparison between gNMI and SNMP in IP/MPLS network architecture
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOES
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O crescimento exponencial do tráfego de dados em ambientes de Provedores de Serviço exige uma observabilidade de rede altamente precisa e em tempo real. Tradicionalmente, o SNMP (do inglês, Simple Network Management Protocol) tem sido o padrão para o monitoramento de redes; contudo, sua arquitetura baseada em consultas periódicas (do inglês, pull-based polling) apresenta limitações na detecção de anomalias transitórias. Este estudo apresenta uma análise comparativa de desempenho entre o SNMP e a moderna interface baseada em envio contínuo de dados (do inglês, push-based) e RPC (do inglês, Remote Procedure Call), o gNMI (do inglês, gRPC Network Management Interface). A partir de princípios de Infraestrutura como Código (do inglês, Infrastructure as Code - IaC), um ambiente de roteamento multifabricante compreendendo nós Juniper e Arista foi virtualizado através do framework de orquestração Containerlab. A metodologia submeteu o pipeline de observabilidade a anomalias determinísticas no plano de controle e no plano de dados, incluindo rajadas volumétricas de Negação de Serviço Distribuída (do inglês, Distributed Denial of Service - DDoS), instabilidade de rotas Border Gateway Protocol (BGP route flapping) e intermitência do LDP (do inglês, Label Distribution Protocol). A pesquisa conclui que o gNMI fornece a visibilidade de alta fidelidade (melhor identificação de picos) e menor custo operacional (39%-50% uso reduzido de CPU) para redes autônomas modernas, recomendando uma estratégia de migração em fases para ambientes de produção.
Abstract
The exponential growth of data traffic in Service Provider environments demands highly accurate and real-time network observability. Traditionally, the Simple Network Management Protocol (SNMP) has been the standard for network monitoring; however, its pull-based polling architecture presents limitations in detecting transient anomalies. This study presents a comparative performance analysis between SNMP and the modern, push and Remote Procedure Call (RPC) based gRPC Network Management Interface (gNMI). By using Infrastructure as Code (IaC) principles, a multi-vendor routing environment comprising Juniper and Arista nodes was virtualized using the Containerlab orchestration framework. The methodology subjected the observability pipeline to deterministic control-plane and data-plane anomalies, including volumetric Distributed Denial of Service (DDoS) bursts, Border Gateway Protocol (BGP) route flapping, and Label Distribution Protocol (LDP) intermittency. The research concludes that gNMI provides high-fidelity visibility (better spikes view) and lower operational overhead (39%-50% less CPU usage) for modern autonomous networks, recommending a phased migration strategy for production environments.
Palavras-chave
BGP, gNMI, MPLS, Network telemetry, Network automation, Automação de redes, Telemetria
Citação
VIEIRA, Murilo Gabriel Leal, Telemetry performance comparison between gNMI and SNMP in IP/MPLS network architecture. 2026, 131 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026.
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