Глубокая проверка пакетов: какую роль она играет в работе сетей операторов связи?

Глубокая проверка пакетов: какую роль она играет в работе сетей операторов связи?

Операторы связи сталкиваются с постоянно растущими сложностями в сетевой среде. Абоненты предъявляют беспрецедентно высокие требования к качеству пользовательского опыта. Состав трафика в сети меняется ежедневно, а угрозы безопасности становятся всё более изощрёнными. Для поддержания контроля над своими сетями операторам связи необходим уровень видимости, значительно превосходящий простые счётчики интерфейсов и графики загрузки каналов. Глубокая проверка пакетов (DPI) стала критически важным инструментом эксплуатации, обеспечивающим детализированные данные, необходимые для полного понимания того, что именно передаётся по сети.

Что такое углубленный анализ пакетов (DPI) в сетях провайдеров услуг Интернета

Углубленный анализ пакетов предполагает анализ полезной нагрузки пакетов в дополнение к информации заголовков, такой как IP-адреса получателя и отправителя. В то время как традиционные инструменты мониторинга сети ограничены анализом информации уровней 2–4 — MAC-адреса, IP-адреса, портов и типов протоколов — углубленный анализ пакетов обеспечивает видимость на всех уровнях вплоть до уровня 7 — прикладного уровня. В широкополосной сети это означает возможность определить, какие приложения потребляют пропускную способность, какие данные они передают и какие закономерности присутствуют в поведении сетевого трафика. Инструмент углубленного анализа пакетов может различать видеопоток, загрузку файла, голосовой вызов или обновление программного обеспечения — трафик, который в противном случае мог бы выглядеть идентичным из-за совпадения номеров целевых портов или шифрования. Сопоставление шаблонов, поведенческие эвристики и машинное обучение обеспечивают такой детальный уровень анализа.

Ключевые функции углубленного анализа пакетов в эксплуатации сетей

Первая функция — классификация трафика и выявление тенденций. Постоянная категоризация типов приложений позволяет операторам связи понимать, как меняется поведение абонентов со временем: например, растёт ли доля видеопотоков по сравнению с обычным веб-серфингом, увеличивается ли объём зашифрованного трафика или наблюдается возобновление популярности одноранговых сетей (P2P). Вторая функция — корреляция качества пользовательского опыта. Связь показателей производительности сети с конкретными приложениями позволяет оператору ответить на вопрос: вызвано ли повторное буферизирование видео перегрузкой сети или проблема возникла у провайдера контента? Третья функция — обнаружение угроз безопасности. Злонамеренный трафик — например, команды по экспорту данных, сессии управления вредоносным ПО или атаки типа DDoS с нескольких IP-адресов — может быть выявлен путём анализа полезной нагрузки пакетов на наличие определённых сигнатур, поведенческих паттернов или криптографических индикаторов, которые стандартные инструменты самостоятельно обнаружить не способны. Четвёртая функция — планирование пропускной способности. Если известно, какие приложения вызывают наибольший рост сетевой нагрузки, можно построить оптимальную сеть, избежав ошибок проектирования — создания неподходящей инфраструктуры в неподходящее время, что привело бы либо к нехватке мощностей, либо к избыточному резервированию.

Как технология DPI помогает отслеживать состояние сети провайдера

Недостаточно просто знать, когда соединение прерывается. Состояние сети провайдера требует непрерывного, в реальном времени анализа происходящего с сервисами, проходящими через сеть. Глубокий анализ пакетов (DPI) позволяет провайдерам отслеживать показатели завершения транзакций для таких приложений, как онлайн-банкинг или государственные веб-сайты. Если этот показатель опускается ниже заданного порога, операционные команды немедленно получают оповещение о потенциальной проблеме у клиентов — ещё до того, как клиенты успевают позвонить в службу поддержки. DPI также позволяет оценить производительность различных протоколов. Не происходит ли чрезмерная повторная передача пакетов? Доставляются ли пакеты в неправильном порядке? Наблюдается ли аномальный коэффициент масштабирования окна, указывающий на проблему в базовом маршруте? Для услуг провайдеров, таких как голосовая связь по IP (VoIP) и видеопотоки, DPI измеряет эквиваленты среднего балла удовлетворённости (MOS) и время запуска видео на сквозной основе без необходимости дорогостоящих синтетических пробных сетей.

DPI для выявления сетевых аномалий

Сетевые аномалии бывают самых разных форм и размеров, и метод глубокого анализа пакетов (DPI) отлично справляется с их обнаружением. Аномалии пропускной способности — например, крупные всплески трафика от одного абонента или группы абонентов — зачастую указывают на заражённые системы, передающие большие объёмы данных, либо на злонамеренную деятельность по отказу в обслуживании (DoS). Путём анализа сетевых потоков и фактических полезных нагрузок система DPI оператора связи может определить тип активности, вызывающей такое аномальное потребление ресурсов. Поведенческие аномалии также представляют собой чрезвычайно важную область для сетей операторов связи: например, неожиданно начинает ли машина ранее безобидного домашнего пользователя отправлять огромные объёмы данных в непредвиденные места через нетипичные порты? Такое поведение является явным признаком компрометации устройства и попытки включения его в ботнет. Протоколы, отклоняющиеся от ожидаемых норм — например, пакеты с искажённой полезной нагрузкой или необычными параметрами заголовков — могут служить индикаторами потенциальной эксплуатации уязвимостей. Непрерывный анализ полезных нагрузок пакетов позволяет системе глубокого анализа пакетов выявить первые признаки надвигающихся проблем в сети ещё до того, как эти проблемы начнут распространяться.

DPI упрощает техническое обслуживание сетей провайдеров услуг Интернета

Повседневные задачи технического обслуживания становятся значительно проще, когда видимость сети используется углублённый анализ пакетов (DPI). Когда конечные пользователи сообщают о низком качестве работы сети, служба поддержки может быстро определить, связано ли возникшее затруднение с их собственной стороной, с внешним поставщиком контента или с сетью самого провайдера услуг Интернета. Замедленный просмотр веб-страниц может быть вызван проблемой на пограничном сервере сети доставки контента (CDN), а не сбоями в инфраструктуре самого провайдера. Планирование окон технического обслуживания можно оптимизировать, зная, в какие периоды отдельные сегменты сети не испытывают пиковых нагрузок. Проверка результатов обслуживания стала проще простого: после завершения работ метрики DPI можно сравнить до и после проведения работ, чтобы подтвердить отсутствие негативного влияния на производительность или появления новых проблем.

Практические решения на основе DPI для операционной деятельности провайдеров услуг Интернета

Развертывание функции глубокого анализа пакетов (DPI) у поставщика услуг Интернета требует специализированного оборудования, способного обрабатывать трафик со скоростью линии без внесения задержек или потерь в поток пакетов. Компания Sino-Telecom предлагает решения для глубокого анализа пакетов в рамках своего более широкого набора продуктов для обеспечения видимости сети. Наши Решения DPI включают как физическое оборудование, так и виртуализированные платформы, масштабируемые до линейных скоростей свыше 100 Гб/с и способные поддерживать тысячи приложений, с регулярным обновлением сигнатур для обеспечения видимости даже зашифрованного трафика. Панели управления предоставляют интуитивно понятные и детализированные представления сети и трафика. Хранение исторических данных и анализ тенденций позволяют получать аналитические сведения для планирования будущего расширения емкости и расширения спектра предоставляемых услуг. Наши решения глубокого анализа пакетов (DPI) также могут отправлять уведомления по стандартным сетевым протоколам, что обеспечивает их простую интеграцию с существующими платформами оркестрации. Благодаря более чем 240 заявленным патентам и более чем 150 полученным авторским правам на программное обеспечение в области глубокого анализа пакетов и сетевой безопасности наши решения DPI развернуты в десятках стран — от стартапов до крупнейших сетей операторов связи уровня Tier 1 и Tier 2 по всему миру.

Заключение

Углубленный анализ пакетов имеет решающее значение для поддержки современной сети провайдера интернет-услуг. От классификации и оценки качества до обнаружения аномалий, обеспечения безопасности и технического обслуживания сети — глубокий анализ пакетов (DPI) не имеет себе равных в предоставлении сетевой аналитики.
Если вам требуется пропускная способность на линии 10, 40 или 100 Гбит/с и возможность инспекции тысяч приложений в режиме реального времени, свяжитесь с нашими инженерами. Вы можете связаться с нами через наш веб-сайт или по электронной почте.