Míg a 4G-hálózatok főként mobil szélessávú forgalmat toltak, amelynek viszonylag egysíkú adatmintázata volt, a 5G-hálózatok sokkal szélesebb körű szolgáltatási eseteket támogatnak. Ezek a használati esetek – nevezetesen a fejlett mobil szélessávú kapcsolat, az extrém megbízható, alacsony késleltetésű kommunikáció és a tömeges géptípusú kommunikáció – külön-külön speciális igényeket támasztanak, és a mélycsomóponti vizsgálat (DPI) számára konkrét vezérlési és láthatósági mechanizmusokat igényelnek. Ebben a cikkben ismertetjük az új igényeket a forgalom tekintetében, valamint azt, hogy milyen korlátozásokat jelentenek ezek a hagyományos DPI-re, továbbá megvizsgáljuk azokat a fő változásokat, amelyek lehetővé teszik, hogy a DPI része legyen egy 5G-hálózatnak.
Az 5G által generált új hálózati igények
Az új igényekkel új funkciók is érkeznek, amelyek nem álltak rendelkezésre a 3G- és a 4G-hálózatokban:
A hálózati szeletelés lehetővé teszi a szolgáltatók számára, hogy dedikált logikai hálózatot biztosítsanak felhasználóiknak megosztott infrastruktúrán. A szeletek különböző teljesítményszinteket igényelhetnek – például a mobil szélessávú szelet nagyobb sávszélességet igényel, míg egy ipari automatizálási vezérlőrendszer rendkívül alacsony késleltetést követel meg. A DPI-technológia azonosítja, melyik szelethez tartozik egy adott forgalom, és így lehetővé teszi a szabályzatkészítést, amely szolgáltatásszintű garanciákat nyújt az adott szelethez.
Az él számítástechnika (Edge Computing) jobb felhasználói élményt biztosít azáltal, hogy a számítási feladatokat és a logikát közelebb helyezi a végfelhasználókhoz, így nagyon gyors alkalmazásválaszidőket kínál. Az él számítástechnikában használt hálózati architektúra nagyon elosztott, és nem minden alkalmazásforgalomnak kell a hálózati központban végződnie. Ezért a DPI-megoldásoknak képesnek kell lenniük kezelni az elosztott hálózatot, és konzisztenciát biztosítani az egész hálózaton.
Az IPsec vagy hasonló protokollok fölötti felhasználói sík forgalmának titkosítási technológiája széles körben elterjedt lesz. Ugyanakkor a titkosított forgalomból az alkalmazásinformációk kinyerése döntő fontosságú egy 5G-hálózatban. Ezt a kinyerést megbízhatóan kell végrehajtani úgy, hogy közben megőrizzük a biztonsági tulajdonságokat anélkül, hogy nagy mennyiségű forgalmat kellene megfejteni.
A hagyományos hálózatokban alkalmazott korai DPI-korlátozások
Dpi a 3G- és 4G-hálózatokban számos korlátozást tartalmaznak, amelyek a 5G-ben még kritikusabbá válnak:
Teljesítmény: A hagyományos DPI-eszközök kapacitása a 3G- és 4G-hálózatokban 10 Gbps-tól 40 Gbps-ig terjed, ami nem feltétlenül elegendő a 100 Gbps vagy annál nagyobb kapacitással rendelkező 5G-hálózatokban.
Késleltetés: Míg a 3G/4G-környezetben elfogadható DPI-platform késleltetés 10 mikroszekundum volt, az ultraalacsony késleltetésű kommunikáció által előírt alamillimásodperces végponttól végpontig terjedő késleltetési igény sokkal szigorúbb.
Szabályzat-dinamizmus: A hagyományos 4G DPI-ben elfogadhatóbb volt, ha a szabályzat statikus volt, vagy időszakonként nagyobb adagokban frissült, azonban ez nem felel meg a 5G hálózati szeletelésének és perem-számítási (edge computing) igényeinek dinamikus követelményeinek, amelyek szabályzat- és DPI-kényszerítési beállításokat igényelhetnek percenkénti gyakorisággal.
Fedettség: Az alkalmazásjellemzők hatóköre a 4G-ben rendkívül korlátozott volt, és nem voltak elegendők az titkosított forgalom, az ismeretlen alkalmazások és az egyre elterjedtebb új protokollok azonosítására. Ezért a 4G DPI-megoldások nem voltak képesek felismerni a hálózaton futó forgalomtípusokat. A 4G maghálózatban központilag telepített DPI nem tudja kielégíteni a terjesztett perem-számítási (edge computing) architektúra láthatósági követelményeit.
A DPI alapvető fejlődése 5G-forgatókönyvekhez
Számos fejlesztés lehetővé tette, hogy a DPI-megoldások az 5G hálózati architektúra :
Teljesítményfejlődés: A hardveres gyorsítás széles körben alkalmazott megoldás a DPI-eszközök és funkciók 100 Gbps, 200 Gbps vagy akár még magasabb forgalmi sebességek feldolgozásának lehetővé tételére. A DPI-eszközök szoftverfunkcióit is optimalizálták, hogy a teljesítmény a szükséges szinten maradjon. A cél mindig az, hogy a forgalmat csomagvesztés nélkül ellenőrizzék.
Késleltetés-fejlődés: A DPI-technológia alá-mikroszekundumos késleltetést vezet be bármely felhasználói síkú folyamatban, ami elfogadható az ultraalacsony késleltetésű kommunikáció szempontjából.
Architektúra-fejlődés: Ma a DPI-funkció már nem egy monolit, központilag elhelyezett hardverkomponens a maghálózatban, hanem egyre inkább virtualizált és elosztott formában jelenik meg a hálózatban ott, ahol szükség van rá – például a rádióhozzáférési hálózat peremcsomópontjaiban, összegyűjtő pontokban és a maghálózatban. A virtualizált funkciók rugalmasan telepíthetők, és automatikusan skálázódnak az igények szerint.
Titkosítás: A titkosított forgalom kezelésének képessége – például a forgalmi viselkedés elemzésével vagy gépi tanulási módszerekkel történő, titkosítás nélküli osztályozással – jelentősen javult, így egyensúlyt teremt a biztonság és a teljesítmény között. Az új alkalmazás-aláírásokat most már majdnem napi vagy óránként frissítik, hogy észleljék az újonnan megjelenő protokollokat.
Javított felhasználói élmény és forgalomirányítás
Erősebb DPI-megoldás számos módon előnyösen érinti a felhasználókat:
Javított felhasználói élmény: A DPI (mélycsomag-ellenőrzés) alkalmazása az 5G-ben lehetővé teszi a szolgáltatási esetekhez igazított, finomhangolt szabályzati vezérléseket, amelyek biztosítják a minőségi szolgáltatás (QoS) garantálását és a preferenciális kezelést. Például egy ipari robot forgalma előnyt élvezhet, míg kevésbé sürgős adatok átvitele késleltethető. A mobil játékosok által érzékelt szolgáltatásminőség jelentősen javul, mivel a DPI azonosítja a játékforgalmat, és aktívan alacsonyabb prioritást rendel nagyobb mennyiségű tömeges adatforgalomhoz (például videófeltöltésekhez), hogy előnyt adjon a játék adatfolyamának. A felhasználók biztosak lehetnek abban, hogy a szolgáltatási szintekre vonatkozó megállapodásokban (SLA) meghatározott teljesítményjellemzők betartásra kerülnek.
Javított forgalomirányítás: A hálózatüzemeltetők most már jobb láthatósággal és ellenőrzéssel rendelkeznek a hálózaton zajló forgalom felett. Az erőforrások dinamikusan lefoglalhatók valós idejű alkalmazások számára, így elkerülhető a torlódás akkor, amikor egy eseményen több felhasználó egyszerre tölt fel videót. A szolgáltatás automatikusan alacsonyabb prioritást adhat nagyméretű fájlok feltöltésének egy valós idejű hangbeszélgetés javára. A támadások és fenyegetések – például a „flash mob”-ok vagy a DDoS-támadások – ezredmásodpercek alatt azonosíthatók, így azonnali reakció érhető el.
Sino-Telecom optimalizált DPI 5G-hez
Ezek a DPI-platformok rendszerenként akár 1200 Gbps forgalomfeldolgozást támogatnak, natív támogatással rendelkeznek a 400GE portokhoz, és DPI-jellemzőfájljaik ezreket számító alkalmazást képesek felismerni; folyamatosan frissülnek az újabb alkalmazások és protokollok támogatásához, miközben az áramlásokra vonatkozó késleltetésük mikromásodpercekben mérhető, nem pedig milliszekundumokban. A Sino-Telecom DPI-megoldása több formában is elérhető a 5G-környezethez – virtuális funkcióként, valamint elosztott telepítésre a RAN-szegélyeken, összegyűjtő pontokon és a maghálózaton, szolgáltalatalapú architektúrát támogatva. A Sino-Telecom DPI-t kínál ezer protokollt tartalmazó könyvtárral, amely naponta frissül, valamint titkosított forgalom viselkedésalapú osztályozásával, hogy magasabb osztályozási pontosságot érjen el. Emellett intelligenciát is tartalmaz a rázó-hozzáférési és a maghálózati kontextusérzékeny adatok kezeléséhez, ami tovább növeli az osztályozási pontosságot.

Összegzés
A gyors fejlődés a DPI-technológia sikeresen leküzdötte elődjének korlátait, és megoldást nyújtott a 5G-hálózatok folyamatosan növekvő igényeire. A javított teljesítményjellemzők és késleltetés-vezérlés mellett az összetett titkosított forgalom kezelése, a virtualizált és elosztott funkciók, valamint a rendkívül gyors aláírás-frissítési mechanizmusok irányába történő fejlődés biztosítja, hogy a DPI (mélycsomóponti vizsgálat) egy figyelő eszközről a 5G-hálózat működésének kulcsfontosságú eleme lett, így javítva a felhasználói élményt és a forgalomirányítást.
Árajánlat, termékadatlap vagy a DPI szerepének megértése külföldi 5G-telepítések kontextusában esetén kérjük, lépjen kapcsolatba Sino-Telecom Technology Co., Inc. Szakértőink architektúra-ellenőrzést is nyújtanak, valamint testre szabott OEM/ODM-ajánlatokat készítenek az Ön konkrét méret- és teljesítményigényei alapján, amelyek elérhetők a Sino-Telecom webportálján vagy bármelyik megbízott regionális értékesítési képviseletünkön keresztül. Építsük fel együtt intelligens DPI-rétegét a 5G-hálózatának.