Новые возможности применения технологий анализа трафика

Стремительное увеличение объемов широкополосных подключений, высокий уровень конкуренции, насыщенность рынка заставляют операторов связи искать новые возможности повышения своей рентабельности за счет ввода новых услуг и оптимизации существующей инфраструктуры. Одним из инструментов, позволяющим модернизировать инфраструктуру с целью решения указанных задач, стала технология Deep Packet Inspection (DPI). В данной статье будут представлены новые возможности, которые открывает операторам связи технология DPI, рассмотрены особенности их реализации.

Первыми задачами, которые стали решать операторы связи с помощью DPI, были оптимизация нагрузки, создаваемой такими приложениями, как torrent, и контроль трафика на уровне магистральных провайдеров. Торрент является одним из наиболее агрессивных приложений, активно «пожирающих» емкости сетей операторов связи. Статистика последних лет свидетельствует об увеличении доли торрента до 70–80% в общем сетевом трафике. Контроль трафика на уровне магистральных провайдеров, как правило, решает задачи управления доступом к тем или иным ресурсам.

Задачи обеспечения безопасности и общего контроля трафика являются важными, но порой недостаточными для создания убедительного технико-экономического обоснования внедрения нового «тяжелого» сетевого решения. Повышение зрелости технологии DPI привело к более четкой идентификации достаточно широкого спектра сетевых приложений, что обеспечило реализацию дополнительной дифференциации сервисов, предоставляемых конечным абонентам. Появилась возможность контроля сессий каждого абонента и привязки профиля трафика к соответствующему тарифному плану. Данный функционал расширяет возможности маркетинговых подразделений оператора в части создания новых продуктов и управления ими, позволяет работать в определенных нишевых группах, повышая общий уровень доходов.

Рост запросов со стороны операторов связи привел к появлению на рынке широкого спектра решений в области DPI, решающих те или иные задачи. Все существующие решения можно разделить на два класса. Первый – решения в виде «черного ящика» с жестко ограниченным функционалом. Такие решения, и от традиционных сетевых производителей, и от новых игроков, обычно поставляются в виде законченных аппаратно-программных комплексов, по своей архитектуре близких к привычным для операторов сетевым устройствам. Проблемы с этим классом решений возникают тогда, когда маркетинговые службы обнаруживают несоответствие некоторых потребительских свойств новых услуг тому, чего ожидает целевая аудитория. Корректировка в соответствии с запросами со стороны маркетинга крайне затруднена и сопровождается значительными затратами бюджетов и времени.

Второй класс – решения, поставляемые на базе обычных серверных платформ в виде гибких сред кастомизации и разработки новых сервисов. Данный класс решений появился вследствие активного развития производства технологических компонентов, обеспечивающих высокоскоростную обработку сетевого трафика. Компоновка стандартных серверных платформ такими компонентами позволила увеличить количество игроков рынка и уменьшить требуемые первоначальные инвестиции в разработку конечного продукта. Жизненный цикл разработки необходимого сценария существенно сокращается, что расширяет возможности итеративной разработки конечных продуктов с целью адаптации их под реальные требования рынка.

Разнообразие подходов и решений ставит операторов перед сложным выбором. Развертывание на сети решения на базе DPI требует существенных затрат, поскольку это оборудование, как правило, устанавливается на всех точках агрегации и/или внешних каналах подключения к Интернету. Стоимость ошибки выбора решения достаточно высока.

Выбор «коробочного» варианта позволяет быстро запустить определенный функционал, но лишает гибкости; выбор гибкого кастомизируемого решения более растянут по срокам при реализации нового сценария. К этому можно добавить, что различные производители сильны в разных областях функционала решений.

Многие операторы, которые достаточно долго и глубоко изучали проблему выбора, пришли к выводу, что очень сложно обеспечить требуемый функционал в рамках решения только одного производителя. Возможность же использования продуктов нескольких производителей требует разработки общей архитектуры и принципов взаимодействия между компонентами.

В результате продолжительного обсуждения и совместной с операторами связи проработки проектов реализации DPI наша компания пришла к выводу о необходимости разработки обшей архитектуры решения, учитывающей возможность использования в нем компонентов нескольких производителей.

При разработке целевой архитектуры (см. рисунок) нами использовались основные принципы и подходы архитектуры IMS. Это делает архитектуру более читаемой и интегрируемой при реализации проектов постепенной миграции на IMS инфраструктуры оператора связи. В предлагаемой архитектуре можно выделить четыре уровня функционала элементов:

• уровень идентификации и классификации сетевого трафика (обозначен на схеме как DPI). Данная функция, которая изначально имеет отношение к теме рассматриваемого вопроса, – именно этот элемент определяет, какой трафик прошел по сети;
• уровень управления (коммутации) потоками сессий (PBFF) на основе динамически определяемого набора правил. Это центральный элемент решения, находящийся в его ядре. В его задачи входит управление потоком в части перенаправления его по группе серверов приложений. Ограничение требований по функционалу позволяет разгрузить элемент от ненужной работы и применить надежное и масштабируемое решение;
• уровень серверов приложений (TCF, TMF, СEF), реализующий непосредственные сценарии, направленные на оптимизацию сети или реализацию дополнительного спектра услуг. Данную группу функционала мы разделили на три подгруппы. Связано это с принципиальным отличием целевых функций и их реализаций разными группами производителей. Группы выделены следующие:
  • очистка трафика (TCF) – проверка на вирусы, антиспам-фильтры и разного рода URL-фильтрация;
  • управление трафиком (TMF) – весь набор функций, связанных с воздействием на поток сессии. Чаще всего это шейпинг трафика по каждому приложению в зависимости от подписки абонента. В эту группу также входят функции общей оптимизации трафика, применяемые ко всей группе абонентов;
  • извлечение контента (СEF). Данная группа связана с недавно появившимися на рынке DPI-функциями, которые обеспечивают возможности извлечения расширенного набора метаинформации и самого содержимого трафика с целью расширенного анализа. В рамках этого функционала разработаны решения по развитию спектра услуг на основе контекстно-зависимой рекламы. В результате операторы получают в свои руки инструменты, по возможностям существенно превышающие существующие у популярных поисковых систем, таких как Google и Yandex;
• уровень контроля и управления политиками (PCRF). Это центральный управляющий элемент архитектуры, использующий диалекты DIAMETER для логического взаимодействия между всеми функциональными элементами. По нашей практике, наиболее эффективными являются PCRF-компоненты, реализуемые на базе интеграционных платформ общего назначения с применением гибких движков управления бизнес-правилами. Это позволяет в сжатые сроки интегрировать логику управления комплексом DPI в существующие подсистемы OSS/BSS оператора, а также эффективно реализовывать сценарии, базирующиеся на подходах среды и платформы доставки услуг (SDP/SDF).

Представленный компонентный подход к архитектуре DPI-решения обеспечивает поэтапный и эволюционный подход к вопросам внедрения. В наших пилотных решениях используется широкий спектр компонентов, базирующихся как на решениях с открытым исходным кодом, так и на коммерческих разработках. Надо также отметить, что к проработке конечных решений мы активно привлекаем российские компании, занимающиеся разработкой в области систем управления трафиком. Это позволяет существенно снизить бюджеты решений и выйти на приемлемые показатели инвестиционных проектов.

Резюмируя все сказанное, можно отметить, что реализация комплексного решения с применением технологий DPI является очень нетривиальной задачей, которую невозможно решить путем развертывания «коробочного» решения от одного производителя. Для получения хороших показателей от реализации предполагаемого инвестиционного проекта решение должно быть компонентным и базироваться на согласованной системной архитектуре, обеспечивающей гибкое наращивание и, в случае необходимости, легкое внесение функционала, который будет востребован целевой аудиторией.

Предыдущая новость:
Машина транзакций Следующая новость:
Защита персональных данных: исполнять нельзя ждать