EN
Mens 4G-netværk tidligere primært håndterede mobil bredbåndstrafik med et relativt ensformigt datamønster, dækker 5G-netværk en langt bredere vifte af serviceanvendelsesområder. Disse anvendelsesområder – nemlig forbedret mobil bredbånd, yderst pålidelig kommunikation med lav ventetid og massiv maskintypekommunikation – stiller individuelle krav og kræver specifikke kontrol- og overvågningsmekanismer fra DPI. I denne artikel forklares de nye krav til trafikken og de begrænsninger, som de stiller til konventionel DPI, samt diskuteres de væsentligste ændringer, der gør DPI i stand til at indgå i et 5G-netværk.
Nye netværkskrav som følge af 5G
Med de nye krav følger også nye funktionaliteter, som ikke var tilgængelige i 3G- og 4G-netværk:
Netværksslicing giver operatører mulighed for at tilbyde brugerne en dedikeret logisk netværksinfrastruktur på en fælles infrastruktur. Applikationsslices kan kræve forskellige ydeevnniveauer – for eksempel kræver mobilbredbåndsslice en højere båndbredde, mens et industrielt automatiseringskontrolsystem kræver meget lav ventetid. DPI-teknologi identificerer, hvilken slice en datastrøm tilhører, og gør det muligt at udarbejde politikker, der sikrer service-niveau-garantier for den pågældende slice.
Edge Computing forbedrer brugeroplevelsen ved at placere beregninger og logik tættere på slutbrugerne for at sikre meget hurtige applikationsrespons-tider. Netværksarkitekturen i edge computing er meget distribueret, og ikke alle applikationsdatastrømme skal afsluttes i netværkskernen. Derfor skal DPI-løsninger have evnen til at håndtere et distribueret netværk og sikre konsistens på tværs af dette.
Krypteringsteknologi til brugerplantrafik via IPSec eller lignende protokoller vil være udbredt. Det er dog afgørende at ekstrahere applikationsinformation fra den krypterede trafik i et 5G-netværk. Denne ekstraktion skal være pålidelig, samtidig med at sikkerhedsegenskaberne opretholdes uden at dekryptere store mængder af trafikken.
Tidlige begrænsninger for DPI i traditionelle netværk
Dpi i 3G- og 4G-netværk har nogle begrænsninger, som bliver endnu mere kritiske i 5G:
Ydeevne: Kapaciteten for traditionelle DPI-enheder til 3G- og 4G-netværk ligger mellem 10 Gbps og 40 Gbps, hvilket måske ikke er tilstrækkeligt i 5G-netværk, der tilbyder 100 Gbps eller mere kapacitet.
Latens: Mens 10 mikrosekunder var den forventede, acceptable DPI-platformlatens i 3G/4G-konteksten, er kravet om under én millisekund ende-til-ende-latens, som stilles af ultra-lav-latens-kommunikation, langt strengere.
Politikdynamik: I traditionel 4G DPI var det mere acceptabelt, at politikken var statisk eller blev opdateret i grupper periodisk, men dette opfylder ikke de dynamiske krav, som 5G's netværksslicing og edge-computing stiller, og som måske kræver justeringer af politik og DPI-gennemførelse fra minut til minut.
Dækning: Applikationssignaturer havde meget begrænset rækkevidde i 4G og var også utilstrækkelige til at identificere krypteret trafik, ukendte applikationer og nye protokoller, som blev mere udbredte. Derfor manglede 4G DPI-løsninger indsigt i de trafiktyper, der kørte på netværket. En centraliseret DPI-installation i 4G-kernenettet kan ikke opfylde kravet om synlighed fra en distribueret edge-computing-arkitektur.
Kerneudvikling af DPI til 5G-scenarier
Adskillige forbedringer har gjort DPI-løsninger til en integreret del af 5G-netværksarkitekturen :
Ydelsesudvikling: Hardwareacceleration anvendes bredt til at aktivere DPI-enheder og -funktioner, så de kan behandle trafikhastigheder på 100 Gbps, 200 Gbps eller endnu højere. Softwarefunktionerne i DPI-enhederne er også optimeret for at opretholde ydelsen på det krævede niveau. Målet er altid at inspicere trafikken uden tabte pakker.
Udvikling af ventetid: DPI-teknologi introducerer en ventetid på under én mikrosekund i enhver brugerplanstrafikstrøm, hvilket er acceptabelt fra et perspektiv af ekstremt lav ventetid i kommunikationssystemer.
Arkitekturudvikling: I dag er DPI-funktionen ikke længere en monolitisk, centraliseret hardwarekomponent i kerneoprettelsen, men bliver i stigende grad virtualiseret og distribueret i netværket, hvor den er nødvendig – f.eks. på kantnoder i radioadgangsnetværket, aggregationspunkter og i kerneoprettelsen. Virtualiserede funktioner kan implementeres elastisk og skaleres automatisk i henhold til efterspørgslen.
Kryptering: Evnen til at håndtere krypteret trafik ved at analysere strømopførsler eller ved at bruge maskinlæringsmetoder til klassificering uden dekryptering – er forbedret betydeligt, hvilket skaber en bedre balance mellem sikkerhed og ydeevne. Signaturer for nye programmer opdateres nu næsten dagligt eller timevis for at opdage de nye, fremvoksende protokoller.
Forbedret brugeroplevelse og trafikstyring
En stærkere DPI-løsning vil gavne brugerne på mange måder:
Forbedret brugeroplevelse: Brugen af DPI i 5G gør det muligt at udføre præcise politikstyringsfunktioner baseret på individuelle tjenesteanvendelsesområder, hvilket sikrer QoS (kvalitet af service) og foretrukken behandling. For eksempel kan trafik fra en industrirobot gives forrang, mens mindre akut data udskydes. Den oplevede servicekvalitet for en mobilspiller forbedres betydeligt, fordi DPI identificerer spiltrafik og aktivt nedprioriterer stor mængde bulkdata (f.eks. videoer, der uploades), så spillets datapakker får forrang. Brugere kan være sikre på, at de ydelsesegenskaber, som deres serviceaftaler kræver, overholdes.
Forbedret trafikstyring: Netværksoperatører har nu forbedret overblik og kontrol over trafikken på netværket. Ressourcer kan dynamisk tildeles til realtidsapplikationer, hvilket forhindrer overbelastning, når mange brugere på en begivenhed samtidigt uploader videoer. Tjenesten kan automatisk nedprioritere upload af store filer til fordel for en realtidslydtelefon samtale. Angreb og trusler som flash mobs eller DDoS-angreb kan automatisk identificeres inden for millisekunder, hvilket muliggør øjeblikkelig reaktion.
Sino-Telecom Optimeret DPI til 5G
Disse DPI-platforme understøtter op til 1200 Gbps trafikbehandling pr. system og har indbygget understøttelse af 400GE-porte. Deres DPI-signaturfiler kan behandle flere tusinde apps og opdateres løbende for at understøtte de nyeste apps og protokoller, samtidig med at de leverer et svar på mikrosekundniveau pr. flow i stedet for millisekunder. Sino-Telecoms DPI-løsning er designet til 5G-miljøet i flere former – som en virtualiseret funktion samt til distribueret implementering ved RAN-kanten, aggregeringspunkter og kerne-netværk, og understøtter en tjenestebaseret arkitektur. Sino-Telecom tilbyder DPI med en biblioteksfunktion, der omfatter flere tusinde protokoller, opdateres dagligt og inkluderer adfærdsmæssig klassificering af krypteret trafik for at opnå højere klassificeringspræcision. Den indeholder også intelligens til håndtering af kontekstafhængige data fra radioadgang og kerne-netværk, hvilket yderligere øger dens klassificeringspræcision.
Konklusion
De hurtige fremskridt inden for DPI-teknologi har succesfuldt overvundet begrænsningerne i sin forgænger og imødegået de stadigt voksende krav fra 5G-netværk. Ud over forbedrede ydeevnemål og kontrol med ventetid har udviklingen mod avanceret håndtering af krypteret trafik, virtualiserede og distribuerede funktioner samt meget hurtige mekanismer til opdatering af signaturer sikret, at DPI er blevet transformeret fra et overvågningsværktøj til en afgørende komponent i 5G-netværksdriften, hvilket muliggør en forbedret brugeroplevelse og trafikstyring.
Kontakt os for din prisangivelse, produktdataark eller for at forstå konteksten for DPI i udenlandske 5G-installationer. Sino-Telecom Technology Co., Inc. Vores specialister kan levere arkitekturverifikation samt skræddersyede OEM/ODM-forslag baseret på dine specifikke krav til skala og ydeevne, som er tilgængelige via Sino-Telecoms webportal eller hos en af vores udpegede regionale salgsrepræsentanter. Lad os sammen designe den intelligente DPI-lag i dit 5G-netværk.