Undersøgelse af pakker i dybden: Hvilken rolle spiller den i ISP-netværksdrift?

Undersøgelse af pakker i dybden: Hvilken rolle spiller den i ISP-netværksdrift?

Internetudbydere står over for stadig mere udfordrende netværksmiljøer. Abonnenter har aldrig haft højere krav til brugeroplevelsen. Trafikblandingen på netværket ændrer sig dagligt, og sikkerhedstrusler bliver stadig mere sofistikerede. Internetudbydere har brug for et overblik, der langt overstiger simple grænsefladeoptællere og grafiske fremstillinger af linkudnyttelse, for at kunne opretholde kontrol over deres netværk. Undersøgelse af pakker i dybden er fremtrådt som et afgørende driftsværktøj, der giver den detaljerede indsigt, der kræves for at forstå præcis, hvad der kører over netværket.

Hvad er Deep Packet Inspection (DPI) i ISP-netværk

Deep packet inspection omfatter inspektion af pakkedata (payload) ud over headeroplysninger såsom destination og kilde-IP-adresse. Mens traditionelle netværksövervågningsværktøjer er begrænset til at undersøge oplysninger fra lag 2 til lag 4 – MAC-adresse, IP-adresse, port og protokoltype – giver Deep Packet Inspection indsigt helt op på lag 7 – applikationslaget. I et bredbåndnetværk betyder dette, at man kan identificere, hvilke applikationer der bruger båndbredde, hvilke data de overfører og hvilke mønstre der findes i netværkstrafikkens adfærd. Et værktøj til deep packet inspection kan skelne mellem en videostrøm, en filhentning, et stemmecall eller en softwareopdatering —trafik, der ellers kunne forekomme identisk på grund af fælles destinationssportnumre eller kryptering. Mønstermatchning, adfærdsmæssige heuristikker og maskinlæring gør denne detaljerede inspektion mulig.

Nøglefunktioner for Deep Packet Inspection i netværksdrift

Den første rolle er trafikklassificering og -tendenser. Ved at kunne fortsat kategorisere typer af applikationer kan internetudbydere forstå, hvordan abonnenters adfærd ændrer sig over tid – om streaming af videoer stiger i forhold til almindelig webbrowserbrug, om mængden af krypteret trafik vokser, eller om peer-to-peer-trafik har oplevet en ny opblomstring i popularitet. Den anden rolle er korrelation af brugeroplevelse. Ved at knytte netværksydelse til specifikke applikationer kan internetudbyderen besvare spørgsmålet: Skyldtes denne video-omstart på grund af netværksforbindelsesoverbelastning, eller er der et problem hos indholdspartneren? Den tredje rolle er sikkerhedsdetektering. Onskeligt trafik, såsom kommandoer til dataudfiltrering, malware-kommando- og kontrolsessioner eller DDoS-angreb fra flere kilde-IP-adresser, kan identificeres ved at inspicere pakkenes nyttelast for specifikke signaturer, adfærdsmønstre eller kryptografiske indikatorer, som almindelige værktøjer alene ikke kan registrere. Den fjerde rolle er kapacitetsplanlægning. Hvis man forstår, hvilke applikationer der forårsager de største udsving i netværksudnyttelsen, kan man bygge det optimale netværk, undgå at bygge forkert infrastruktur på forkert tidspunkt og derved undgå både kapacitetsmangel og unødigt overdimensioneret kapacitet.

Hvordan DPI hjælper med at overvåge ISP-netværkets status

Det er aldrig nok at vide, når forbindelsen går ned. ISP-netværk status kræver kontinuerlig, realtidsindsigt i, hvad der sker med tjenester, der kører igennem netværket. Deep Packet Inspection (DPI) giver ISPs mulighed for at spore transaktionsafslutningsrater for applikationer såsom onlinebankplatforme eller regeringswebsites. Hvis denne rate falder under en bestemt tærskelværdi, får driftsholdene straks besked om det potentielle kundeforhold, inden kunderne overhovedet har mulighed for at ringe ind. DPI kan også analysere, hvordan forskellige protokoller yder. Bliver for meget pakkedata genoverført? Leveres pakkerne ud af rækkefølge? Er der en unormal vinduesstørrelsesjusteringsrate, der indikerer et problem med en underliggende sti? For ISP-tjenester såsom Voice over IP og videostrømning måler DPI ækvivalenter til Mean Opinion Score (MOS) samt videoopstarts-tider på tværs af hele slut-til-slut-forbindelsen uden behov for dyre syntetiske probe-netværk.

DPI til identificering af netværksanomalier

Netværksanomali kommer i mange former og størrelser, og Deep Packet Inspection (DPI) er fremragende til at opdage dem. Båndbreddeanomali – store datamængder fra en enkelt abonnent eller en gruppe af abonnenter – indikerer ofte inficerede systemer, der sender store mængder data, eller ondsindet nætværksangreb af typen "denial of service". Ved at inspicere datastrømme og de faktiske nyttelastdata kan et internetudbyders DPI-system identificere den type aktivitet, der forårsager denne unormale forbrugsmønster. Adfærdsmæssige anomali er også et område af ekstrem vigtighed for internetudbyderens netværk – sender en ellers uskyldig hjemmebrugers computer pludselig store mængder data ud til uventede destinationer via utypiske porte? Dette er et tydeligt tegn på, at maskinen er blevet kompromitteret og forsøger at blive en del af en botnet. Protokoller, der afviger fra det normale, f.eks. forkerte pakkenyttelastdata eller usædvanlige header-indstillinger, kan være indikatorer på potentielle udnyttelsesforsøg. Ved at kontinuerligt analysere pakkenyttelastdata kan et deep packet inspection-værktøj give den første advarsel om kommende problemer i netværket, inden disse problemer breder sig.

DPI forenkler vedligeholdelse af ISP-netværk

Daglige vedligeholdelsesopgaver bliver betydeligt nemmere, når netværkssynlighed deep Packet Inspection (DPI) er implementeret. Når slutbrugere ringer ind med klager over dårlig netværksoplevelse, kan supportafdelingen hurtigt identificere, om problemet ligger på abonnentens side, hos en ekstern indholdspartner eller på ISPens eget netværk. Langsomt webbrowse kan skyldes et problem på en edge-server i et content delivery network (CDN) frem for et problem med ISPens egen infrastruktur. Vedligeholdelsesvinduer kan optimeres ved at analysere, hvornår bestemte netværkssegmenter ikke oplever topbelastning. Validering af vedligeholdelse har aldrig været nemmere: efter afslutning af arbejdet kan DPI-målinger sammenlignes før og efter for at bekræfte, at der ikke er opstået en negativ ydelsespåvirkning, eller at der ikke er opstået nye problemer.

Praktiske DPI-løsninger til ISP-drift

Implementering af funktionen til dyb pakketinspektion hos internetudbyderen kræver specialiseret hardware, der er i stand til at behandle trafikken ved linjehastighed uden at introducere forsinkelse eller tab i pakkestrømmen. Sino-Telecom tilbyder løsninger til dyb pakketinspektion som en del af dens bredere produktserie inden for netværksvisibilitet. Vores DPI-løsninger omfatter både fysisk hardware samt virtualiserede platforme, der skalerer til linjerater på over 100 Gb og understøtter tusindvis af applikationer med regelmæssige signaturopdateringer for at sikre indsigt også i krypteret trafik. Dashboarder giver intuitive, detaljerede oversigter over netværket og trafikken. Beholdning af historiske data og tendensanalyse giver indsigt til planlægning af fremtidige kapacitetsudvidelser og serviceydelser. Vores DPI-løsninger kan også sende notifikationer via standardnetværksprotokoller, så de nemt kan integreres med eksisterende orkestreringsplatforme. Med over 240 indregistrerede patenter og over 150 tildelte softwarecopyrights inden for dyb pakket-inspektion (DPI) og netværkssikkerhed er vores DPI-løsning installeret i snesevis af lande – fra startups til store Tier 1- og Tier 2-ISP-netværk verden over.

Konklusion

Deep packet inspection er afgørende for vedligeholdelsen af en ISP's moderne netværk. Fra klassificering og kvalitetsvurdering til anomaliodetektering, sikkerhed og netværksvedligeholdelse er DPI utrodsættelig, når det gælder at levere intelligens på tværs af netværket.
Hvis du har brug for linjehastighedsydelse på 10, 40 eller 100 gigabit pr. sekund samt evnen til at inspicere tusinder af applikationer i realtid, så kontakt vores ingeniører. Du kan kontakte os via vores hjemmeside eller pr. e-mail.