Πώς η Εμβάθυνση Εξέτασης Πακέτων (Deep Packet Inspection) των Παροχέων Υπηρεσιών Διαδικτύου (ISPs) επιτυγχάνει ακριβή διαχείριση κίνησης;

Οι πάροχοι υπηρεσιών διαδικτύου (ISP) αντιμετωπίζουν την πρόκληση να παρέχουν την καλύτερη δυνατή υπηρεσία σε κάθε συγκεκριμένο χρήστη, καθώς και το πρόβλημα της κατανομής των διαθέσιμων πόρων στο δίκτυό τους. Η ικανοποίηση των απαιτήσεων του δικτύου—ιδιαίτερα κατά την εμφάνιση συμφόρησης λόγω αιφνίδιων ροών κίνησης ή εφαρμογών με υψηλή κατανάλωση κίνησης—απαιτεί πιο προηγμένες δυνατότητες διαχείρισης κίνησης. Το άρθρο εξετάζει πώς η ενδελεχής επιθεώρηση πακέτων (DPI) από παρόχους υπηρεσιών διαδικτύου (ISP) παρέχει επίπεδα ορατότητας που καθιστούν δυνατόν τον ακριβή και λεπτομερή έλεγχο του δικτύου.

Τι είναι η Ενδελεχής Επιθεώρηση Πακέτων (DPI) από Παρόχους Υπηρεσιών Διαδικτύου (ISP)

Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά εργαλεία ανάλυσης κυκλοφορίας, η εξονυχιστική επιθεώρηση πακέτων από τον πάροχο υπηρεσιών διαδικτύου (ISP) μπορεί να παρέχει περισσότερες πληροφορίες. Dpi μπορεί να αναλύει τα δεδομένα ενός πακέτου βάσει των δεδομένων που μεταφέρει το φορτίο (payload), για παράδειγμα καθώς διέρχεται από το δίκτυο του παροχέα υπηρεσιών διαδικτύου (ISP), ενώ τα συνηθισμένα εργαλεία αναλύουν μόνο τις «κεφαλίδες» (headers) των πακέτων (πηγή, προορισμός, θύρες, τύποι πρωτοκόλλων). Αυτό σημαίνει ότι μπορούν πραγματικά να εντοπίζουν, σε επίπεδο ISP, ποιο είδος εφαρμογής χρησιμοποιεί το διαθέσιμο εύρος ζώνης. Ακόμη και αν τα δεδομένα είναι κρυπτογραφημένα ή η θύρα που χρησιμοποιείται είναι η ίδια με εκείνη των τυπικών υπηρεσιών YouTube, Netflix (ταινίες), φωνητικών κλήσεων, VoIP, ενημερώσεων λογισμικού ή λήψεων αρχείων, η τεχνική DPI μπορεί να προσδιορίζει αυτόματα τον τύπο του περιεχομένου μιας ροής βίντεο και να εντοπίζει εάν πρόκειται για κακόβουλο λογισμικό (malware). Η DPI μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση όλου του κίνησης σε επίπεδο εφαρμογής. Ένας παροχέας υπηρεσιών διαδικτύου (ISP) μπορεί να προσδιορίσει τι είδους υλικό προσπαθούν να προσπεράσουν οι συνδρομητές του και πώς το χρησιμοποιούν. Η συνηθισμένη ανάλυση παρέχει μόνο το συνολικό όγκο κίνησης και τα πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται, χωρίς να επιτρέπει την εφαρμογή πολιτικών σε επίπεδο εφαρμογής.

Πώς επωφελείται η διαχείριση κίνησης του ISP από την τεχνική DPI

Η DPI έχει πολλές εφαρμογές για τον διαχείριση της κυκλοφορίας . Ο έλεγχος της συμφόρησης αποτελεί το πρώτο πλεονέκτημα. Εάν ο κίνδυνος δικτύου βρίσκεται στο απόγειό του, ο πάροχος υπηρεσιών διαδικτύου (ISP) μπορεί να χρησιμοποιήσει την ανάλυση πακέτων εμβάθυνσης (DPI) για να προσδιορίσει τις πραγματικές εφαρμογές που συμβάλλουν περισσότερο στη συμφόρηση του δικτύου – για παράδειγμα, υπηρεσίες ροής βίντεο υψηλής ανάλυσης – και να περιορίσει την ταχύτητα μετάδοσης της υπηρεσίας ή να προτεραιοποιήσει πιο κρίσιμες υπηρεσίες, όπως οι τηλεφωνικές κλήσεις VoIP. Αυτό διασφαλίζει ότι η ποιότητα υπηρεσίας (QoS) διατηρείται για τις υπηρεσίες που είναι απαραίτητες για τη χρήση τους, χωρίς να απαγορεύεται εντελώς η πρόσβαση στην υπηρεσία που προκαλεί τη συμφόρηση. Ένα άλλο πράγμα που γίνεται με τη βοήθεια της DPI είναι η διαχείριση του εύρους ζώνης. Επιτρέπει στον ISP να μετρά τις τάσεις χρήσης εφαρμογών και να λαμβάνει εξυπνότερες αποφάσεις σχετικά με τον σχεδιασμό της χωρητικότητας. Για παράδειγμα, καθώς ο αριθμός των βίντεο αυξάνεται, αυξάνεται και η χωρητικότητα του ISP ή αυξάνεται. Ισχύουν σαφείς πολιτικές που καθορίζουν με σαφήνεια τι αποτελεί δίκαιη χρήση της DPI. Η DPI παρακολουθεί τις δραστηριότητες κάθε συνδρομητή και επιτρέπει στον ISP να προσφέρει διαφορετικά πακέτα, ανάλογα με τις δραστηριότητες των συνδρομητών. Για παράδειγμα, μπορεί να εντοπίσει τον συνδρομητή που καταναλώνει μεγάλο εύρος ζώνης με μοιρασμό αρχείων και να τον τιμωρήσει, ενώ παρέχει ποιότητα υπηρεσίας στον συνδρομητή που περιηγείται στο διαδίκτυο ή ροής βίντεο.

Κύρια Πλεονεκτήματα του ISP DPI για τον Έλεγχο Κίνησης

Το DPI δεν ανιχνεύει μόνο την κοινή χρήση ιστοσελίδων ή αρχείων, αλλά χιλιάδες εφαρμογές. Αυτό παρέχει μεγαλύτερο έλεγχο επί των υπηρεσιών streaming· τη δυνατότητα να τις αντιμετωπίζει κανείς ξεχωριστά. Σε οποιαδήποτε στιγμή που η επιχείρηση είναι ενεργή, η κίνηση της επιχείρησης μπορεί να προτεραιοτελείται έναντι της κίνησης για παιχνίδια ή να αποκλείεται με εξαιρετικά ακριβή λεπτότητα η κίνηση peer-to-peer. Αυτό επιτρέπει σε έναν πάροχο υπηρεσιών διαδικτύου (ISP) να ασκεί ευφυή και δυναμικά μέτρα ελέγχου της κίνησης.

Απλοί Τρόποι Εφαρμογής του DPI για Παρόχους Υπηρεσιών Διαδικτύου (ISPs)

Ανάλογα με τις πραγματικές συνθήκες κίνησης σε πραγματικό χρόνο, Συσκευές DPI τοποθετούνται στη διαδρομή δεδομένων ώστε να μπορούν να εφαρμόζουν πολιτική διαχείρισης κίνησης σε πραγματικό χρόνο. Σε ένα φυσικά συμφορημένο δίκτυο, η τεχνολογία DPI μπορεί να αναπροτεραιοποιεί δυναμικά την κίνηση όπως απαιτείται, σε επίπεδο χιλιοστού του δευτερολέπτου, διασφαλίζοντας ότι η κρίσιμη κίνηση σε πραγματικό χρόνο δεν επηρεάζεται και ότι δεν επηρεάζει αρνητικά την ποιότητα της εμπειρίας του τελικού χρήστη. Η πολιτική που λαμβάνει υπόψη τον συνδρομητή επιτρέπει στην τεχνολογία DPI να δημιουργεί λεπτομερείς πολιτικές για διάφορες ομάδες συνδρομητών που χρησιμοποιούν την ίδια εφαρμογή· αυτό μπορεί να αφορά συνδρομητές από οικιακούς ή επιχειρηματικούς πελάτες. Παρακολουθεί την εφαρμογή της πολιτικής διαχείρισης κίνησης και μπορεί να υποστεί επιθεώρηση για τη μέτρηση της αποτελεσματικότητας και της αξίας της στρατηγικής.

Πώς η τεχνολογία DPI βοηθά στην ακριβή διαχείριση κίνησης

Για να είναι δυνατή η ακριβής διαχείριση της κυκλοφορίας, πρέπει πρώτα να ταυτοποιηθεί με ακρίβεια το πρόβλημα της κυκλοφορίας. Τι μπορεί να προκαλεί συμφόρηση στην ανώδυνη κατεύθυνση (uplink) κατά τις ώρες αιχμής; Τι προκαλεί έναν συνδρομητή να χρησιμοποιεί σημαντικό μέρος του εύρους ζώνης για λήψη αρχείων, ενώ οι υπόλοιποι συνδρομητές δεν αντιμετωπίζουν προβλήματα; Εάν παρατηρηθεί αιφνίδια αύξηση της κυκλοφορίας, οφείλεται αυτή σε επίθεση απόρριψης υπηρεσίας (Denial of Service), σε ενημέρωση λογισμικού ή σε φυσιολογική αύξηση της χρήσης ροών βίντεο (streaming video); Η τεχνολογία DPI (Deep Packet Inspection) μπορεί να απαντήσει σε όλα αυτά τα ερωτήματα σε δευτερόλεπτα, επιτρέποντας λεπτομερή κατάταξη προτεραιότητας: οι φωνητικές κλήσεις λαμβάνουν εγγυημένο εύρος ζώνης, η περιήγηση στον Ιστό λαμβάνει εύρος ζώνης «best-effort» και οι μαζικές μεταφορές αρχείων χρησιμοποιούν το υπόλοιπο διαθέσιμο εύρος ζώνης κατά το δεύτερο μισό της ώρας, όταν το δίκτυο δεν είναι φορτωμένο. Οι κανόνες που χρησιμοποιεί ο πάροχος υπηρεσιών διαδικτύου (ISP) για την ποιότητα της υπηρεσίας είναι πιο προσανατολισμένοι προς τον χρήστη. Ο καταναλωτής για οικιακή χρήση θα έχει ανάγκη για καλύτερη ποιότητα βίντεο και γρήγορη περιήγηση στον Ιστό και πιθανόν να αποδεχθεί πιο αργή λήψη κατά τις ώρες αιχμής, εφόσον η ταχύτητα παραμένει αποδεκτή για την προβολή βίντεο. Οι πληροφορίες που παρέχει η τεχνολογία DPI χρησιμοποιούνται για να δικαιολογηθεί η διαχείριση κυκλοφορίας σύμφωνα με τις πολιτικές ουδετερότητας του δικτύου.

Πρακτική εφαρμογή DPI για τη διαχείριση κίνησης σε ISP

Αυτές οι πλατφόρμες DPI υποστηρίζουν επεξεργασία κίνησης έως 1200 Gbps ανά σύστημα, με ενσωματωμένη υποστήριξη θυρών 400GE, ενώ τα αρχεία υπογραφών DPI τους μπορούν να επεξεργαστούν χιλιάδες εφαρμογές και ενημερώνονται συνεχώς για να υποστηρίζουν τις τελευταίες εφαρμογές και πρωτόκολλα. Τα πολιτικές διαχείρισης κίνησης περιλαμβάνουν περιορισμό ρυθμού, καθορισμό προτεραιότητας και απόκλεισμό περιεχομένου σε διαφορετικά επίπεδα. Η ελεγχόμενη λειτουργία μπορεί να βασίζεται στην πολιτική του συνδρομητή, εφαρμογή ή στη συμφόρηση του δικτύου και μπορεί να διαχειριστεί μέσω φιλικής προς το χρήστη γραφικής διεπαφής για διαχείριση δικτύου και ανάλυση των στατιστικών πραγματικού χρόνου.

Συμπέρασμα

Ενδελεχής εξέταση πακέτων η διαχείριση κίνησης από το ISP είναι περισσότερο από απλή παρακολούθηση! Παρέχει εύκολη και διαισθητική διαχείριση ολόκληρης της κίνησης, πρόβλεψη των απαιτούμενων πόρων, βελτιστοποίηση της χρήσης τους και έλεγχο σε επίπεδο εφαρμογής της συμπεριφοράς του δικτύου από τον υπεύθυνο δικτύου. Αυτό δεν επιτρέπει μόνο στο ISP να εξοικονομήσει χρήματα, αλλά και οι συνδρομητές θα απολαύσουν καλύτερη εμπειρία.