A legújabb forgalmi jelentések szerint, mint amilyen a 2015-ös barcelonai Mobil Világkonferenciára kiadott Ericsson Mobilitás Jelentés1 szerint a hálózatok forgalmának összetétele jelentősen átalakul. A fix hozzáféréseket eddig is uraló videoforgalom 2020-ra megtízszereződik, és a mobilhálózatokban is meghatározó lesz.
Ez árprés alá helyezi a szolgáltatókat, hiszen ez idő alatt a fogalom volumenéhez kapcsolható bevételek nem, vagy csak mérsékelt ütemben növekednek. Az előfizetők egyre igényesebbek, az alkalmazások által nyújtott előfizetői élmény meghatározó lett a hozzáférési szolgáltató megítélésében.
Kihívásból lehetőség
Adott tehát a kihívás: gazdaságosan és nyereségesen kezelni az exponenciálisan növekvő forgalmat, javuló előfizetői élmény mellett. A hálózat egyéb rétegeiben bevetett, jól bevált trükkök, mint a funkciók virtualizációja2 és a felhőalapú megoldások a médiasíkban is működnek, de nem hoznak jelentős megtakarítást, inkább a telepítést és több szolgáltató megoldáson belüli elkülönítését teszik egyszerűbbé. A digitális médiát továbbító hálózat alapja természetesen egy jól skálázható és automatikusan szoftveresen konfigurálható IP-hálózat3, ez azonban csak a kezdet.
Egy korszerű médiahordozó hálózat, angolul Media Delivery Network (MDN) három fő irány mentén képes kezelni ezeket a kihívásokat:
- ideiglenes tárhelyek alkalmazásával4 képes hatékonyan csökkenteni a külső hálózati viszonylatok és a belső IP-forgalmat,
- tartalmi kategória – mint web, videó, zene – szerint optimalizálja a forgalmat késleltetés, fix vagy mobil hozzáférés specifikus torlódáskezelés szempontjából, és lehetőséget nyit a tartalmak különböző minőségi osztályokba sorolására vagy adott esetben manipulálására,
- egységes kontrollt lehetővé téve nyitott interfészeken és API-kon keresztül egyrészt integrálja a már meglévő vagy egyéb szolgáltatók CDN5 hálózatait, másrészt nyitott és programozható megoldást nyújt.
Vizsgáljuk meg, milyen lehetőségekhez juttatnak bennünket az egyes irányok, és hogyan képes egy rendszer a menedzselt és OTT6-hálózatok használatára!
Megoldás
Tekintsük át egyenként az MDN három fő szolgáltatását, hangsúlyozva, hogy ezek együttes alkalmazásáról beszélünk a megoldásban!
Ideiglenes tárolás, cashing
Az MDN-hálózatok ideiglenes tárolási funkcióját Transparent Internet Caching (TIC) néven is ismerjük. Azért nevezzük transzparensnek, mert a gyakran elért tartalmak felhasználóhoz közelebbi ideiglenes tárolása mind a webszerveroldal, mind a felhasználó számára teljesen átlátszó kell, hogy legyen – bár a tárolás tartalmak manipulálására is teret nyithat.
Az MDN-ben a cashing az internetes tartalmakon kívül a menedzselt tartalmak ideiglenes tárolására is használható, vagyis ugyanazok a szerverek látják el a klasszikus CDN7-funkciókat is.
Ez a funkció minden, kommunikációban és médiafogyasztásban részt vevő partner számára előnyös, a szolgáltató oldalán tipikusan 30—50% forgalmiterhelés-csökkenés várható, a felhasználók sokkal gyorsabban és megbízhatóbban érik el a kívánt tartalmat, míg a webszolgáltatók szervereinek terhelése csökken, és a szolgáltatás előfizetői élménye jobb lesz.
A TIC a kliensoldali kérések figyelésén és a letöltött tartalmak tárolásán alapul. Amennyiben a kért tartalom már megtalálható valamelyik tárhelyben, az MDN átirányítja a kérést a saját ideiglenes tárhelyére.
Optimalizálás
Adott webhelyek esetén szükség lehet a tartalmak előfizetői hozzáféréstől független tárolására. Ez a webgyorsítás8, amely teljes weboldalak tárolását és az adott esetben hozzáférés-specifikus optimalizálását jelentik a hálózat peremén található szerverekben. Az MDN gondoskodik róla, hogy az oldal összes funkciója helyesen működjön, és frissíti a forrás (origin)-oldal számlálóit is. Mivel az előfizetői élmény jelentősen javul, a szolgáltatás előfizetői és kiszolgálói oldalról is többletbevételhez juttathatja a hozzáférési szolgáltatót.
Korábban említettük, hogy a cashing akár a tartalmak módosítására is lehetőséget nyújthat. Ez lehet akár hirdetések elhelyezése, de a videotartalmak hozzáféréshez illeszkedő transzkódolása is.
Integráció és kontroll
Mivel minden MDN egy már meglévő médiahordozó hálózatba épül be, nem lehet eléggé hangsúlyozni a nyitott interfészek, API-k és a meglévő CDN-ek integrációjának fontosságát.
Meglévő CDN-ek esetén fontos az ún. kollaboratív TIC-integráció, ami globális CDN-ek (GCDN, pl. Limelight, China Cashe) tartalmainak gyorsítását jelenti. A hozzáférési szolgáltató így bevételi részesedést szerezhet a GCDN-től az egyébként számára tisztán OTT-tartalom továbbítása után.
A GCDN-ek mellett fontos, hogy a tartalomszolgáltatók is közvetlenül elérhessék az MDN erőforrásait, ezért ebben az irányban minden partner tartalomszolgáltató saját portállal és elszámolási felülettel kell rendelkezzen.
Rendszerfelépítés
Minden MDN-hálózatnak három nagy funkcionális blokkja van: menedzsment, kontroll és média vagy kézbesítés. A rendszer architektúrája természetesen teljesen redundáns, szolgáltatói minőségű rendelkezésre állással.
A menedzserben a szokásos konfigurációs funkciókon kívül helyet kapnak a különböző analitikai és monitorfunkciók is, amelyek egyre fontosabbak mind a hálózatüzemeltetők, mind az értékesítők számára.
Minden, a rendszer működését ellenőrző funkció és interfész a kontrollblokkban kap helyet. Ide tartoznak a cashe-kontrollerek, a szolgáltatások exponálását lehetővé tevő API-kontrollerek és a saját originszerverek (pl. Fabrix Origin) is.
A média tárolása és kiszolgálása univerzális cashe-szervereken keresztül történik, ez a harmadik fő építőeleme a rendszernek. Itt a saját cashe-szervereken túl fontos megemlíteni a már meglévő egyéb gyártók, CDN-szolgáltatók integrált cache-szervereit.
A rendszer telepítése történhet univerzális szerverekre, illetve virtualizált vagy akár felhő-cloud környezetbe. Virtualizált telepítés esetén 10% körüli többlet-erőforrásigénnyel kell számolni, amelyet természetesen ellensúlyoz a cloud-környezet által kínált rugalmasság.
Extrém cashing-teljesítmény és streamelési igények (>10k stream/szerver) esetén a médiát kezelő szerverek nagy teljesítményű NAND flash-memóriát tartalmazó célhardverek is lehetnek.
Összegzés
A következő generációs, nagy felbontású video- és virtuálisvalóság-alkalmazások komoly kihívások elé állítják a hálózatüzemeltetőket. Egy hatékony médiahordozó hálózat a cashing, optimalizációs és integrációs szolgáltatások együttes és párhuzamos alkalmazásával, valamint egyéb CDN-hálózatok integrációjával képes ezeket a kihívásokat új lehetőségekké változtatni.
1.: http://www.ericsson.com/res/docs/2015/ericsson-mobility-report-feb-2015-interim.pdf
2.: Network Functions Virtualization, NFV
3.: Software Defined Networking, SDN
4.: Cashing
5.: Content Delivery Network, tartalomhordozó hálózat
6.: Over The Top, internetes tartalomtovábbítás
7.: Content Delivery Network
8.: Web Acceleration
