Für Mobilfunkanbieter war COVID-19 in letzter Zeit der Auslöser für einen drastischen Anstieg des Datenverkehrs, da Unternehmen und Verbraucher verpflichtende Ausgangsbeschränkungen befolgen.
Glücklicherweise haben viele OTT-Anbieter die Übertragungsrate ihrer Videostreams gedrosselt, um die Belastung des Netzwerks zu verringern. Dies hat den Dienstanbietern jedoch vor Augen geführt, wie wichtig es ist, künftig mit Lösungen für intelligentes Datenverkehrsmanagement und Videooptimierung vorbereitet zu sein.
Derzeit nutzen die meisten Online-Videoanbieter die Videotechnologie Adaptive Bitrate (ABR), die die Videoqualität an die verfügbare Netzwerkkapazität anpasst. Leider kann die bestehende ABR-Technologie mitunter noch mehr Überlastungsprobleme verursachen, insbesondere in Zeiten hohen Datenverkehrs. Im schlimmsten Fall wird jede neu hinzugefügte – und zunehmend unverzichtbare – Netzwerkkapazität ohne ein entsprechendes Steuerungstool automatisch von Video-Clients beansprucht, die höhere Bitraten und eine bessere Qualität des Videostreams anstreben.
Videodatenverkehr mit TCP-Optimierung und UDP-Ratenbegrenzung unter Kontrolle bringen
Dienstanbieter verwenden in der Regel eines von zwei Netzwerkprotokollen – entweder TCP oder UDP –, um Inhalte an Nutzer zu übertragen. Netflix verwendet beispielsweise TCP zur Übertragung von Streaming-Videos. In den letzten Jahren hat der UDP-Datenverkehr in Betreibernetzen zugenommen. QUIC (Quick UDP Internet Connections) wurde mit dem Ziel entwickelt, sichere, verschlüsselte Verbindungen mit geringer Latenz sowie verbesserten Mechanismen zur Wiederherstellung bei Paketverlusten und zur Überlastungssteuerung bereitzustellen. YouTube ist für einen großen Teil des QUIC-basierten Datenverkehrs in Mobilfunknetzen verantwortlich. Dienstanbieter benötigen eine Lösung, die beide Protokolle optimieren kann.
Die Herausforderungen, die Videoübertragungen für das Netzwerk mit sich bringen, lassen sich bewältigen, indem die Funktionsweise von TCP im Mobilfunknetz verbessert wird. Durch den Einsatz von Netzwerkoptimierungstechniken wie der TCP-Optimierung können die Downloadgeschwindigkeiten deutlich um 30–150 % gesteigert und gleichzeitig Netzwerküberlastungen reduziert werden. Solche Verbesserungen bieten den Teilnehmern eine höhere Erlebnisqualität, was zu einer stärkeren Datennutzung und damit zu zusätzlichen Umsatzchancen für den Anbieter führt.
F5 kann Videostreams erkennen und sie mithilfe einer Bandbreitenbegrenzung für UDP-basierte Videostreams – etwa von YouTube und Hulu – dynamisch verwalten (unter Verwendung von „F5 ABR-Videoerkennung und -steuerung“). Durch Auswahl einer UDP-Profiloption lässt sich die Datenrate eines UDP-Datenflusses auf den gewünschten Höchstwert begrenzen. Dadurch wird beispielsweise bei einer Überlastung des Netzwerks die Bandbreitennutzung eingeschränkt und Kapazität für anderen Datenverkehr freigegeben.
Die Zunahme des verschlüsselten Video-Datenverkehrs führt zu zusätzlicher Komplexität: Fünf der sechs meistgenutzten Videoanwendungen sind verschlüsselt, darunter Youtube, Facebook und Google Cloud. F5 kann verschlüsselte Datenströme erkennen und deren Übertragungsrate begrenzen sowie wichtige Details zu diesen Datenströmen ermitteln, die exportiert und analysiert werden können, ohne den Datenverkehr entschlüsseln zu müssen.
Differenzierte Dienste durch Nutzung von Teilnehmer- und Anwendungsinformationen schaffen
Ein Vorteil der detaillierten Erkennung von Teilnehmern und Anwendungen besteht darin, dass Service Provider auf Grundlage der Präferenzen und Profile ihrer Teilnehmer neue, maßgeschneiderte Dienste anbieten können. Der Service Provider kann TCP- und UDP-Datenverkehr (verschlüsselt oder unverschlüsselt) erkennen sowie bestimmte Teilnehmer und Datenverkehrstypen identifizieren. Anschließend kann eine Richtlinie zur Bandbreitensteuerung angewendet werden.
Richtlinien können zeitbasiert oder nach Teilnehmer, Anwendung bzw. Gerätetyp festgelegt werden. Derzeit arbeiten Geschäftskunden nicht mehr über ihr Unternehmensnetzwerk, sondern von zu Hause aus und nutzen dabei ihren gewöhnlichen Internetanschluss für Privatkunden. Ein Anbieter könnte beispielsweise einen leistungsstarken Geschäftskundendienst anbieten, der Datenverkehr von Netflix oder Hulu ausschließt und Zoom-Datenverkehr priorisiert. Da morgens die meisten Nutzer mit dem Netzwerk verbunden sind, könnten alternativ entsprechende Videosteuerungen eingesetzt werden, um Überlastungen zu vermeiden. Auch Leistungsstufen bieten weitere Möglichkeiten: Ein Teilnehmer mit Gold-Tarif kann beispielsweise einen Videostream mit 5 Mbit/s (geeignet für eine Auflösung von 1080p) nutzen, während ein Teilnehmer mit Silber-Tarif nur mit bis zu 3 Mbit/s (geeignet für eine Auflösung von 480p) streamen kann.
Und – das ist entscheidend – die Bandbreite kann reduziert werden, während die Anforderungen an Datendurchsatz und Qualität weiterhin erfüllt werden: sowohl für Netflix HD (bei einer Auflösung von 1080p) und SD (480p) als auch hinsichtlich des Datendurchsatzes, der für ein hochwertiges Nutzungserlebnis auf verschiedenen Geräten (Smartphone, Tablet, Laptop usw.) erforderlich ist. So bleibt das Nutzererlebnis erhalten.
Durch die vorausschauende Planung und Steuerung der von Videos in Ihrem Netzwerk genutzten Bandbreite lassen sich erhebliche Netzwerkressourcen einsparen – insbesondere wertvolle RAN-Ressourcen – und gleichzeitig eine hohe Qualität der Benutzererfahrung aufrechterhalten und verbessern. Die Kombination mehrerer Tools wie TCP-Optimierung, Erkennung und Steuerung von ABR-Videos sowie Berücksichtigung der Teilnehmeranforderungen bietet große Flexibilität. Durch die Steuerung der Bandbreite und die Maximierung des Datendurchsatzes kann der Dienstanbieter das anhaltende Wachstum des IP-Datenverkehrs sowie die mit der Pandemie verbundenen Spitzen und Unsicherheiten optimal bewältigen. Diese Strategien helfen Ihnen, die Leistung zu steigern, Ihre Gesamtbetriebskosten zu senken und die Erlebnisqualität Ihrer Teilnehmer zu verbessern.
Weitere Informationen dazu, wie F5 Serviceprovider dabei unterstützen kann, die aktuellen Herausforderungen erfolgreich zu bewältigen, finden Sie im entsprechenden Abschnitt der auf COVID-19 ausgerichteten Ressourcen des Unternehmens zur Geschäftskontinuität: https://www.f5.com/business-continuity/service-providers-keep-the-world-connected
Im Hinblick auf ähnliche Leistungsaspekte im breiteren Kontext der aktuellen Pandemie könnten auch diese Artikel von Interesse sein:
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- AskF5: Checkliste zur BIG-IP-Leistung
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