Inspeção Profunda de Pacotes: Qual é o seu Papel na Operação de Redes de Provedores de Serviços de Internet (ISP)?

Inspeção Profunda de Pacotes: Qual é o seu Papel na Operação de Redes de Provedores de Serviços de Internet (ISP)?

Os ISPs enfrentam ambientes de rede cada vez mais desafiadores. Os assinantes nunca tiveram expectativas tão altas em relação à qualidade da experiência. A composição do tráfego na rede muda diariamente e as ameaças à segurança tornam-se cada vez mais sofisticadas. Os ISPs precisam de um nível de visibilidade muito além de simples contadores de interface e gráficos de utilização de link para manter o controle sobre suas redes. A Inspeção Profunda de Pacotes emergiu como uma ferramenta operacional crítica, fornecendo os detalhes granulares necessários para compreender exatamente o que trafega pela rede.

O que é a Inspeção Profunda de Pacotes (DPI) nas Redes de ISPs

Inspeção profunda de pacotes envolve a inspeção dos conteúdos dos pacotes, além das informações do cabeçalho, como os endereços IP de destino e de origem. Embora as ferramentas tradicionais de monitoramento de rede sejam limitadas à análise das informações das Camadas 2 a 4 — endereço MAC, endereço IP, porta e tipo de protocolo —, a Inspeção Profunda de Pacotes (Deep Packet Inspection) permite visibilidade até a Camada 7 — a camada de aplicação. Em uma rede de banda larga, isso significa identificar quais aplicações estão consumindo largura de banda, quais dados estão sendo transferidos e quais padrões existem no comportamento do tráfego de rede. Uma ferramenta de inspeção profunda de pacotes pode distinguir entre uma transmissão de vídeo, um download de arquivo, uma chamada de voz ou uma atualização de software —tráfego que poderia de outra forma parecer idêntico devido ao compartilhamento de números de porta de destino ou à criptografia. A correspondência de padrões, as heurísticas comportamentais e o aprendizado de máquina permitem esse nível granular de inspeção.

Principais Funções da Inspeção Profunda de Pacotes na Operação de Rede

A primeira função é a classificação e análise de tendências de tráfego. Ao ser capaz de categorizar continuamente os tipos de aplicações, os provedores de serviços de Internet (ISPs) podem compreender como o comportamento dos assinantes está mudando ao longo do tempo — por exemplo, se o vídeo em streaming está aumentando em relação à navegação web convencional, se a quantidade de tráfego criptografado está crescendo ou se o tráfego ponto a ponto (peer-to-peer) está experimentando um novo aumento de popularidade. A segunda função é a correlação da qualidade da experiência. Associar o desempenho da rede a aplicações específicas permite que o ISP responda à seguinte pergunta: esse evento de reinicialização (rebuffering) no vídeo foi causado por congestionamento na rede ou há algum problema no provedor de conteúdo? A terceira função é a detecção de ameaças à segurança. Tráfego malicioso — como comandos de exfiltração de dados, sessões de comando e controle de malware ou ataques DDoS originados de múltiplos IPs-fonte — pode ser identificado por meio da inspeção dos conteúdos dos pacotes em busca de assinaturas específicas, padrões comportamentais ou indicadores criptográficos que ferramentas convencionais, isoladamente, não conseguem detectar. A quarta função é o planejamento de capacidade. Se você souber quais aplicações estão causando os maiores picos de utilização da rede, poderá projetar uma rede ideal, evitando construir soluções inadequadas no momento errado e, assim, evitar tanto a falta de capacidade quanto o excesso de provisionamento.

Como a DPI Ajuda a Monitorar o Status da Rede do ISP

Nunca é suficiente saber apenas quando o link cai. Rede do ISP o status exige uma visão contínua e em tempo real do que está acontecendo com os serviços que trafegam pela rede. A inspeção profunda de pacotes (DPI) permite que os ISPs acompanhem as taxas de conclusão de transações para aplicações como plataformas de internet banking ou sites governamentais. Se essa taxa cair abaixo de um limiar, as equipes operacionais são imediatamente alertadas sobre um possível problema para o cliente, antes mesmo que os clientes tenham a chance de entrar em contato. A DPI também pode analisar o desempenho de diversos protocolos. Está havendo uma quantidade excessiva de retransmissão de dados nos pacotes? Os pacotes estão sendo entregues fora de ordem? Há uma taxa anormal de escalonamento de janela indicando um problema no caminho subjacente? Para serviços de ISP, como voz sobre IP e streaming de vídeo, a DPI mede equivalentes da pontuação média de opinião (MOS) e tempos de inicialização de vídeo de ponta a ponta, sem exigir redes caras de sondas sintéticas.

DPI para Identificar Anomalias na Rede

As anomalias de rede vêm em uma variedade de formas e tamanhos, e a inspeção profunda de pacotes (Deep Packet Inspection) destaca-se na detecção dessas anomalias. As anomalias de largura de banda — como picos elevados gerados por um assinante individual ou por um grupo de assinantes — frequentemente indicam sistemas infectados que enviam grandes volumes de dados ou atividades maliciosas de negação de serviço. Ao analisar os fluxos e as cargas úteis reais, o sistema de DPI de um provedor de serviços de internet (ISP) pode identificar o tipo de atividade responsável por esse consumo anormal. As anomalias comportamentais também constituem uma área de extrema importância para a rede do ISP: será que a máquina de um usuário doméstico, normalmente inofensiva, começou subitamente a enviar grandes volumes de dados para destinos inesperados, utilizando portas atípicas? Trata-se de um indicador claro de que a máquina foi comprometida e tenta se integrar a uma botnet. Protocolos que se desviam do esperado normalmente — como cargas úteis de pacotes corrompidas e opções incomuns nos cabeçalhos — podem ser indícios de possíveis explorações. Ao examinar continuamente as cargas úteis dos pacotes, uma ferramenta de inspeção profunda de pacotes pode fornecer o primeiro aviso de problemas iminentes na rede, antes que esses problemas se propaguem.

A DPI Simplifica a Manutenção da Rede do ISP

As tarefas diárias de manutenção tornam-se consideravelmente mais fáceis quando visibilidade da Rede a inspeção profunda de pacotes (DPI) está implementada. Quando os usuários finais ligam relatando uma má experiência na rede, a equipe de suporte pode identificar rapidamente se o problema está no lado do assinante, com um provedor externo de conteúdo ou na própria rede do ISP. A navegação lenta na web pode ser causada por um problema em um servidor de borda de uma rede de distribuição de conteúdo (CDN), e não por um problema na infraestrutura própria do ISP. A programação de janelas de manutenção pode ser otimizada ao compreender em quais horários determinados segmentos da rede não estão sob carga máxima. A validação da manutenção nunca foi tão fácil: após a conclusão do trabalho, as métricas de DPI podem ser comparadas antes e depois para confirmar que nenhum impacto negativo no desempenho ocorreu ou que nenhum novo problema foi introduzido.

Soluções Práticas de DPI para Operações de ISP

Implantar a capacidade de inspeção profunda de pacotes (DPI) no provedor de serviços de internet (ISP) exige hardware especializado capaz de processar o tráfego nas taxas de linha, sem introduzir latência ou perdas no fluxo de pacotes. A Sino-Telecom oferece soluções de inspeção profunda de pacotes como parte de sua ampla suíte de produtos de visibilidade de rede. Nossas Soluções de DPI incluem hardware físico, bem como plataformas virtualizadas que escalonam para taxas de linha superiores a 100 Gb, suportando milhares de aplicações, com atualizações regulares de assinaturas para fornecer visibilidade mesmo para tráfego criptografado. Os painéis de controle oferecem visualizações intuitivas e granulares da rede e do tráfego. A retenção de dados históricos e a análise de tendências fornecem insights para o planejamento de futuras ampliações de capacidade e ofertas de serviços. Nossas soluções DPI também podem enviar notificações por meio de protocolos de rede padrão, permitindo sua fácil integração com plataformas de orquestração existentes. Com mais de 240 patentes depositadas e mais de 150 direitos autorais de software concedidos para inspeção profunda de pacotes (DPI) e segurança de rede, nossa solução DPI já foi implantada em dezenas de países — desde startups até grandes redes de ISPs de Tier 1 e Tier 2 em todo o mundo.

Conclusão

Inspeção profunda de pacotes é essencial para a manutenção da rede moderna de um ISP. Desde a classificação e avaliação de qualidade até a detecção de anomalias, segurança e manutenção da rede, a inspeção profunda de pacotes (DPI) é incomparável ao fornecer inteligência em toda a rede.
Se você precisar de uma taxa de transferência de linha de 10, 40 ou 100 gigabits por segundo e da capacidade de inspecionar milhares de aplicações em tempo real, entre em contato com nossos engenheiros. Você pode nos contatar por meio do nosso site ou por e-mail.