Wie realisiert der ISP mittels Deep Packet Inspection eine präzise Verkehrssteuerung?

ISPs stehen vor der Herausforderung, jedem einzelnen Nutzer bestmöglichen Service zu bieten und gleichzeitig die verfügbaren Ressourcen in ihrem Netzwerk optimal zuzuweisen. Die Erfüllung der Netzwerkanforderungen – insbesondere bei Staus durch Burst-Traffic-Ströme oder bandbreitenintensive Anwendungen – erfordert fortgeschrittenere Traffic-Management-Funktionen. Der Artikel erläutert, wie die Deep Packet Inspection von ISPs eine Sichtbarkeit bietet, die eine präzise und feingranulare Netzwerksteuerung ermöglicht.

Was ist ISP Deep Packet Inspection

Im Gegensatz zu herkömmlichen Verkehrsanalyse-Tools kann die Deep-Packet-Inspection durch den ISP mehr Informationen liefern. Dpi kann die Daten innerhalb eines Pakets auf Grundlage der vom Nutzdatenteil (Payload) übertragenen Informationen analysieren – beispielsweise beim Durchlaufen des ISP-Netzwerks –, während Standardtools lediglich die Paket-„Header“ (Quelle, Ziel, Ports, Protokolltypen) analysieren. Dadurch kann ein ISP genau bestimmen, welche Art von Anwendung tatsächlich Bandbreite nutzt. Selbst wenn die Daten verschlüsselt sind oder der verwendete Port derselbe ist wie bei gängigen Diensten wie YouTube, Netflix-Filmen, Sprachanrufen, VoIP, Softwareaktualisierungen oder Dateidownloads, kann DPI automatisch den Inhalt eines Videostreams identifizieren und feststellen, ob es sich um Schadsoftware handelt. DPI kann zur Überwachung des gesamten Datenverkehrs auf Anwendungsebene eingesetzt werden. Ein ISP kann ermitteln, welche Inhalte die Abonnenten möglicherweise abrufen und wie sie diese nutzen. Die Standardanalyse liefert lediglich das Gesamtvolumen und die verwendeten Protokolle und ermöglicht keine Richtliniensteuerung auf Anwendungsebene.

Wie sich das Traffic-Management eines ISPs durch DPI verbessert

DPI hat mehrere Anwendungsmöglichkeiten für die verkehrsmanagement Die Steuerung von Netzwerkstaus ist der erste Vorteil. Wenn der Netzwerkverkehr seinen Höchststand erreicht hat, kann der Internetdienstanbieter (ISP) Deep Packet Inspection (DPI) nutzen, um die realen Anwendungen zu identifizieren, die am stärksten zum Netzwerkstau beitragen – beispielsweise Streaming-Dienste in hoher Auflösung – und diese Dienste zu drosseln oder kritischere Dienste wie VoIP-Anrufe zu priorisieren. Dadurch wird sichergestellt, dass die Servicequalität (QoS) für jene Dienste aufrechterhalten wird, die für die jeweilige Nutzung erforderlich sind, ohne den zugrunde liegenden stauverursachenden Dienst vollständig zu sperren. Ein weiterer Einsatzbereich von DPI ist die Bandbreitenplanung: Sie ermöglicht es dem ISP, Anwendungstrends zu messen und fundierte Entscheidungen hinsichtlich der Kapazitätsplanung zu treffen. So steigt beispielsweise die Netzwerkkapazität des ISPs proportional mit dem wachsenden Anteil von Videoinhalten. Klare Richtlinien legen genau fest, was als faire Nutzung von DPI gilt. Mittels DPI werden die Aktivitäten jedes Abonnenten verfolgt, sodass der ISP unterschiedliche Tarifpakete entsprechend dem Nutzungsverhalten der Abonnenten anbieten kann. Beispielsweise kann er erkennen, ob ein Abonnent bandbreitenintensiv Dateien tauscht, und diesen gegebenenfalls sanktionieren, während er gleichzeitig einem anderen Abonnenten, der lediglich im Web surft oder Videos streamt, eine hohe Servicequalität gewährleistet.

Wesentliche Vorteile der ISP-DPI für die Verkehrssteuerung

DPI erkennt nicht nur das Teilen von Webinhalten oder Dateien, sondern Tausende von Anwendungen. Dadurch ergibt sich eine präzisere Steuerung von Streaming-Diensten sowie die Möglichkeit, diese separat zu behandeln. Zu jeder Zeit, zu der das Geschäft aktiv ist, kann der geschäftliche Datenverkehr gegenüber dem Gaming-Verkehr priorisiert oder der Peer-to-Peer-Verkehr mit sehr feingranularer Genauigkeit blockiert werden. Dies ermöglicht es einem ISP, intelligente und dynamische Verkehrssteuerung einzusetzen.

Einfache Möglichkeiten zur Implementierung von DPI für ISPs

Abhängig von den Echtzeit-Bedingungen des Datenverkehrs, DPI-Geräte werden im Datenpfad platziert, sodass sie in Echtzeit eine Verkehrssteuerungsrichtlinie umsetzen können. In einem natürlicherweise überlasteten Netzwerk kann DPI dynamisch und millisekundengenau die Priorisierung nach Bedarf anpassen, um sicherzustellen, dass kritischer Echtzeitverkehr nicht beeinträchtigt wird und sich die Qualität der Nutzererfahrung (Quality of Experience, QoE) nicht negativ verändert. Die abonnentenbewusste Richtlinie ermöglicht es dem DPI, detaillierte Richtlinien für verschiedene Gruppen von Abonnenten, die dieselbe Anwendung nutzen, zu erstellen; dies kann beispielsweise für Abonnenten aus Privathaushalten oder Unternehmen gelten. DPI verfolgt die Einhaltung der Verkehrssteuerungsrichtlinien und kann zur Überprüfung der Wirksamkeit und des Wertes der Strategie auditiert werden.

Wie DPI eine präzise Verkehrssteuerung unterstützt

Um den Datenverkehr präzise steuern zu können, muss das Verkehrsproblem zunächst genau identifiziert werden. Was könnte die Ursache für eine Überlastung der Uplink-Verbindung während Spitzenzeiten sein? Warum nutzt ein einzelner Teilnehmer erhebliche Bandbreite zum Herunterladen von Dateien, während alle anderen Teilnehmer keine Probleme haben? Ist ein plötzlicher Anstieg des Datenverkehrs auf einen Denial-of-Service-Angriff, ein Software-Update oder eine normale Zunahme der Nutzung von Streaming-Videos zurückzuführen? DPI (Deep Packet Inspection) kann all diese Fragen im Handumdrehen beantworten und ermöglicht so eine feingranulare Priorisierung: Sprachanrufe erhalten garantierte Bandbreite, das Web-Browsing wird mit Best-Effort-Bandbreite versorgt, und umfangreiche Dateiübertragungen dürfen die verbleibende Bandbreite in der zweiten Hälfte der Stunde nutzen, wenn das Netzwerk nicht ausgelastet ist. Die von ISPs für die Dienstqualität (QoS) verwendeten Regeln sind stärker nutzerorientiert ausgerichtet. Der Privatkunde stellt beispielsweise höhere Anforderungen an die Videoqualität und eine schnelle Web-Navigation und akzeptiert wahrscheinlich langsamere Download-Geschwindigkeiten während der Spitzenzeiten – solange die Geschwindigkeit für die Videowiedergabe ausreichend ist. Die von DPI bereitgestellten Informationen dienen dazu, das Traffic-Management im Einklang mit den Netzneutralitätsrichtlinien zu rechtfertigen.

Praktische DPI-Implementierung für das Traffic-Management von ISPs

Diese DPI-Plattformen unterstützen eine Verarbeitungskapazität von bis zu 1200 Gbit/s pro System, verfügen über native Unterstützung für 400GE-Ports und können mit ihren DPI-Signaturdateien Tausende von Anwendungen verarbeiten; sie werden kontinuierlich aktualisiert, um die neuesten Anwendungen und Protokolle zu unterstützen. Die Traffic-Management-Richtlinien umfassen Drosselung, Priorisierung und Sperrung von Inhalten auf verschiedenen Ebenen. Sie können basierend auf der Richtlinie des Abonnenten gesteuert werden, anwendung auf Netzwerküberlastung reagieren und über eine benutzerfreundliche grafische Oberfläche für das Netzwerkmanagement sowie zur Analyse der Echtzeit-Verwaltungsstatistiken verwaltet werden.

Fazit

Deep Packet Inspection Das Traffic-Management durch den ISP ist mehr als nur Überwachung! Es bietet eine einfache und intuitive Steuerung des gesamten Datenverkehrs, Prognose der erforderlichen Ressourcen, Optimierung ihrer Auslastung sowie anwendungsspezifische Kontrolle des Netzwerkverhaltens durch den Netzbetreiber. Dadurch kann der ISP nicht nur Kosten sparen, sondern auch den Abonnenten ein besseres Nutzererlebnis bieten.