EN
Докато мрежите 4G обикновено пренасяха предимно мобилен широколентов трафик с относително еднообразен модел на данни, мрежите 5G обслужват значително по-широк спектър от случаи на използване на услуги. Тези случаи на използване – а именно подобрена мобилна широколентова връзка, ултра-надеждни комуникации с ниско забавяне и масови комуникации между машини – налагат индивидуални изисквания и изискват специфични механизми за контрол и наблюдаемост от DPI. В тази статия ще бъдат обяснени новите изисквания към трафика и ограниченията, които те налагат върху традиционния DPI, както и основните промени, които позволяват DPI да стане част от мрежа 5G.
Нови изисквания към мрежата, породени от 5G
С новите изисквания идват и нови функционалности, които не са били налични в мрежите 3G и 4G:
Слайсингът на мрежата позволява на операторите да предоставят на своите потребители специализирана логическа мрежа върху споделена инфраструктура. Приложението на слайсовете може да изисква различни нива на производителност — например слайсът за мобилна широколентова връзка ще изисква по-висока честотна лента, докато системата за контрол на промишлената автоматизация ще изисква много ниско забавяне. Технологията DPI идентифицира, към кой слайс принадлежи даден поток, което позволява формулирането на политики, осигуряващи гаранции за нивото на услуга за този слайс.
Изчисленията на ръба (Edge Computing) подобряват потребителския опит, като преместват изчислителните задачи и логиката по-близо до крайните потребители, за да осигурят изключително бързи времена за отговор на приложенията. Архитектурата на мрежата при изчисленията на ръба е силно разпределена и не всички приложни потоци трябва да завършват в ядрото на мрежата. Следователно решението DPI трябва да притежава възможности за работа в разпределена мрежа и да осигурява последователност в цялата й област.
Технологията за шифриране на трафика в потребителската плоскост чрез IPSec или подобни протоколи ще бъде повсеместна. В същото време извличането на информация за приложенията от шифрирания трафик е критично в мрежа 5G. Това извличане трябва да бъде надеждно, като се запазят свойствата на сигурността, без да се декриптира голяма част от трафика.
Ранни ограничения на DPI в традиционните мрежи
Dpi в мрежите 3G и 4G имат някои ограничения, които стават още по-критични в мрежите 5G:
Производителност: Капацитетът на традиционните DPI устройства за мрежи 3G и 4G варира от 10 Gbps до 40 Gbps, което може да не е достатъчно за мрежи 5G, предлагани с капацитет от 100 Gbps или повече.
Закъснение: Докато в контекста на 3G/4G очакваното закъснение на платформата DPI е 10 микросекунди, изискването за край-до-край закъснение под един милисекунда, наложено от ултра ниско закъснение в комуникациите, е много по-строго.
Динамичност на политиките: В традиционния 4G DPI беше по-приемливо политиката да е статична или да се актуализира периодично на групи, но това не отговаря на динамичните изисквания на мрежовото фасетиране и крайното изчисляване в 5G, които може да изискват корекции на политиката и прилагането на DPI от минута в минута.
Обхващане: Сигнатурите на приложенията имаха много ограничена обхватност в 4G и също така бяха недостатъчни за идентифициране на криптиран трафик, непознати приложения и нови протоколи, които ставаха все по-разпространени. Следователно решенията за DPI в 4G липсваха осведоменост относно типовете трафик, работещи в мрежата. Централизираното разполагане на DPI в ядрената мрежа на 4G не може да задоволи изискванията за видимост от разпределена архитектура за крайно изчисляване.
Основна еволюция на DPI за сценарии с 5G
Няколко подобрения направиха решенията за DPI неотменна част от архитектурата на мрежата 5G :
Еволюция на производителността: Апаратното ускорение се използва широко, за да позволи на устройствата и функциите за дълбоко инспектиране на пакетите (DPI) да обработват трафик със скорост 100 Gbps, 200 Gbps или дори по-висока. Софтуерните функции на устройствата за дълбоко инспектиране на пакетите също са оптимизирани, за да се поддържа производителността на необходимото ниво. Целта винаги е да се анализира трафикът без загуба на нито един пакет.
Еволюция на латентността: Технологията за дълбоко инспектиране на пакетите (DPI) внася латентност от подмикросекундно ниво във всеки поток от потребителската равнина, което е приемливо от гледна точка на комуникациите с изключително ниска латентност.
Еволюция на архитектурата: Днес функцията за дълбоко инспектиране на пакетите (DPI) вече не е монолитен централизиран хардуерен компонент в ядрената мрежа, а все повече се виртуализира и разпределя в мрежата там, където е необходима — например в крайните възли на радиодостъпната мрежа, в агрегационните точки и в ядрената мрежа. Виртуализираните функции могат да се развертват еластично и автоматично да се мащабират според търсенето.
Шифроване: Възможността за обработка на криптиран трафик чрез анализ на поведението на потоците или чрез използване на машинно обучение за класифициране без декриптиране е значително подобрена, което осигурява баланс между сигурността и производителността. Новите сигнатури за приложения сега се актуализират почти всеки ден или дори на часова основа, за да се откриват новите възникващи протоколи.
Подобрен потребителски опит и контрол върху трафика
По-силно DPI решение ще донесе ползи на потребителите по много начини:
Подобрено потребителско изживяване: Използването на DPI в 5G позволява изпълнението на прецизни политики за управление, базирани на отделните случаи на употреба на услугите, което осигурява гаранция за качеството на услугата (QoS) и предимно отношение към нея. Например трафикът от промишлен робот може да получи приоритет, докато по-малко спешните данни се забавят. Качеството на услугата, възприемано от мобилен играч, се подобрява значително, тъй като DPI идентифицира игровия трафик и активно намалява приоритета на големи обеми данни (като например качвания на видео), за да се отдаде предимство на потока данни от играта. Потребителите могат да бъдат уверени, че характеристиките на производителността, предвидени в техните договори за ниво на услуга (SLA), се спазват.
Подобрено управление на трафика: Операторите на мрежата сега разполагат с по-добра видимост и контрол върху трафика в мрежата. Ресурсите могат да се разпределят динамично за реалновременни приложения, предотвратявайки задръстване, когато много потребители едновременно качват видео на събитие. Услугата може автоматично да понижи приоритета на качването на големи файлове в полза на реалновременен гласов разговор. Атаки и заплахи като „флешмобове“ или DDoS атаки могат да се идентифицират автоматично за милисекунди, което позволява незабавен отговор.
Оптимизиран от Sino-Telecom DPI за 5G
Тези DPI платформи поддържат обработка на трафик до 1200 Gbps на система, с вградена поддръжка за портове 400GE, а техните DPI сигнатурни файлове могат да обработват хиляди приложения и се актуализират постоянно, за да поддържат най-новите приложения и протоколи, като осигуряват задържане от микросекунди на поток, а не от милисекунди. DPI решението на Sino-Telecom е проектирано за средата на 5G в множество форми — като виртуализирана функция и за разпределено разполагане в крайните точки на радиомрежата (RAN), в агрегационните точки и в ядрената мрежа, поддържащо архитектура, базирана на услуги. Sino-Telecom предлага DPI с библиотека от хиляди протоколи, която се актуализира ежедневно, както и поведенческа класификация за криптиран трафик, за постигане на по-висока точност на класификацията. То също включва интелигентност за обработка на контекстно зависима информация от радиомрежата и ядрената мрежа, което допълнително повишава точността на класификацията.
Заключение
Бързите подобрения в Технологията за дълбоко пакетно инспектиране (DPI) успешно е преодоляла ограниченията на своя предшественик и отговаря на постоянно нарастващите изисквания на мрежите 5G. Освен подобрени характеристики за производителност и контрол върху забавянето, еволюцията към по-съвършено обработване на криптиран трафик, виртуализирани и разпределени функции, както и много бързи механизми за актуализация на сигнатурите гарантират, че DPI се е превърнала от инструмент за наблюдение в ключов компонент на операциите в мрежата 5G, което осигурява подобряване на потребителския опит и контрола върху трафика.
За вашата оферта, техническия паспорт на продукта или за да разберете контекста на DPI в чуждестранните развертвания на 5G мрежи, моля, свържете се с Sino-Telecom Technology Co., Inc. Нашият специалист може да предостави верификация на архитектурата, както и персонализирани предложения за OEM/ODM, базирани на вашите конкретни изисквания за мащаб и производителност, достъпни чрез уеб портала на Sino-Telecom или чрез всеки от нашите определени регионални търговски представители. Нека заедно проектираме интелигентния DPI слой на вашата 5G мрежа.