Кэширование трафика 1 КРОСС 2012

Зачем кэшировать трафик оператору? Экономия/оптимизация внешнего up-linkа Сокращение платежей вышестоящему провайдеру Оптимизация/отсрочка в увеличении пропускной способности каналов/умощнения маршрутизаторов 2 Уменьшение времени задержки доставки контента/непрерывность доставки Доставка контента осуществляется на скорости сети доступа Кэширование смещает на 30-40% нагрузку с опорной сети на сеть доступа Прямая экономия Повышение конкурентоспособности

Экономия внешнего up-linkа 3 При запросе 3,56Гбит/сек – отдача 5,27Гбит/сек Экономия около 37% от полосы пропускания Каждое расширение канала на 2,5Гбит/сек даёт реальное 3,5Гбит/сек пропускной способности для абонентов

4 Необходимо платить только за 3Гбит/с Абоненты требуют полосу 5Гбит/с Отдача из кеша 2Гбит/с Оптимизация использования полосы пропускания Можно относительно безболезненно «резать» полосу для Р2Р и видео

Преимущества для абонента Практически мгновенный доступ к контенту Высокая скорость загрузки (ограничена только сетью доступа) Возможность смотреть видео, как будто оно храниться локально Комфортный просмотр видео контента с ТВ и медиа-плееров 5 Повышается удовлетворенность и лояльность абонента Но как это измерить в цифрах?

Преимущества для абонента в цифрах на примере оператора N Доступ к видео (появление 1-го кадра): было – 2-5 сек. стало – мгновенный (доли секунд)* Просмотр видео с YouTube (после клика мышью по ссылке): Было – ожидание сек. Стало – 1-2сек ** Загрузка с YouTube: Было – 50 кбит/сек Стало – 3,4 мбит/сек Загрузка P2P файлов: Было – 350 кбит/сек Стало – 90 мбит/сек 6

Прямая экономия И возвращаясь к вопросу: Зачем кэш оператору? Экономия/оптимизация внешнего up-linkа Сокращение платежей вышестоящему провайдеру Оптимизация/отсрочка в увеличении пропускной способности каналов/умощнения маршрутизаторов 7 Уменьшение времени задержки доставки контента/непрерывность доставки Доставка контента осуществляется на скорости сети доступа Система кэширования смещает на 30-40% нагрузку с опорной сети на сеть доступа Повышение конкурентоспособности

Основные коммерческие выгоды Увеличение лояльности абонентов Сокращение расходов на арендованные каналы связи Уменьшение инвестиций в магистральное оборудования IP-сети Увеличение срока эксплуатации существующего оборудования 8 Срок окупаемости проектов – от 9 до 18 месяцев

Оценочный пример расчета прямой окупаемости Стоимость 1 Мбит/сек – 1000 руб/месяц Внешний канал – 2Гбит/сек Типовой трафик ~ 30% P2P, ~ 30% Video Планируемое увеличение канала – до 3-х Гбит/сек. 9 Текущий платеж – руб. Планируемый платеж руб. Много?

Оценочный пример расчета прямой окупаемости 10 Срок окупаемости ~ 11 месяцев То есть в ближайший год расширять внешний канал не потребуется * включают монтаж, запуск и сервис за 1-ый год Параметры кэш-системы: Средняя эффективность кэш-системы ~ 35% Экономия полосы – 700 Мбит/сек Стоимость кэш-системы с услугами* ~ 9 млн. + Повышение лояльности абонентов Прайс- лист

Ограничения применения систем кэширования Не эффективна на каналах небольшой емкости – рекомендуется использовать на каналах от 200 Мбит/сек. При асинхронности трафика – эффективность резко снижается Работает только на «чистом IP» * Не все ресурсы кэшируются эффективно (например видео из vkontakte) При изменении протоколов/доступа (bittorrent, youtube) требуется время на доработку 11 * MPLS/VPN трафик в любом случае требуется разбирать на внешнем устройстве

Немного о технике или способы интеграции кэш- системы в сеть 12

Способы интеграции в сеть Установки системы кэширования в разрыв канал Подключение, используя Policy Base Routing Подключение с использованием DPI Подключение через BGP 13

Установка в разрыв (до 2-х Гбит/сек Up-link) 14 Преимущества: Быстрая установка Никак не влияет на абонентский трафик и сеть оператора Дешево и просто (1 сервер) Полная прозрачность для абонента Фильтрация URL Недостатки: Схема не расширяемая Не поддерживается шифрованный Р2Р Одна точка с симметричным трафиком Весь трафик попадает на кэш Border Core Кэш-сервер с байпассом

Схема интеграции, используя PBR 15 Пограничный/абонентский маршрутизатор До 40Гбит/сек байпасс Кэш-сервера Дисковые массивы ……… …. Система кэширования

Схема PBR Преимущества: Легко расширяется с 2-х до 32 Гбит на одну систему Не требуется дополнительная покупка оборудования Возможность «отвода» трафика с нескольких пограничных маршрутизаторов Полная прозрачность для абонента Фильтрация URL Недостатки: Дополнительная нагрузка на маршрутизаторы. А справятся ли они? Много «лишнего» трафика передается на кэш-систему Дополнительная точка отказа Сложность интеграции в больших сетях Не поддерживается шифрованный Р2Р 16

Схема интеграции, используя DPI 17 DPI До 40Гбит/сек Кэш-сервера Дисковые массивы ……… …. Система кэширования

Схема DPI Преимущества: Легко расширяется с 2-х до 32 Гбит на одну систему Возможность «отвода» трафика с нескольких пограничных маршрутизаторов Отводиться только КЭШИРУЕМЫЙ тип трафика. Размер кэш- системы оптимален Простая интеграция в сеть Полная прозрачность для абонента Постоянный мониторинг кэш-системы Фильтрация URL Недостатки: Требуется наличие DPI достаточной производительности Функционал DPI должен поддерживать divert на кэш с поддержкой healtcheck битов Нет поддержки шифрованных Р2Р 18

Схема интеграции, используя BGP 19

Схема BGP Преимущества: Легко расширяется с 2-х до --- Гбит на одну систему Система «не встает» на трафик Легко интегрируется с сетями со множеством пограничных маршрутизаторов Отказ системы в целом/части элементов никак не влияет на абонентский трафик Поддержка шифрованного и UDP Р2Р Недостатки: Ручное управление префиксами Кэш-система видна для абонентов Нет динамического переназначения кэш-серверов – для видео или Р2Р трафика Нет возможности «навесить» дополнительные сервисы 20

Спасибо за внимание!

Поддерживаемые сервисы (включая HTTP) 22 Flash видео Online Software Updates P2P Web-Based File Sharing YouTube, Veoh, DailyMotion, Youku, Google Video, Yahoo Video, Divx… Microsoft, Adobe, Apple, McAfee, QuickTime, Trend Micro, Gaming…. BitTorrent, eDonkey, Ares, Gnutella/2, Pando… RapidShare, MegaUpload, Badongo, zShare, DL Free…. HTTP Downloads HTTP traffic not associated with any known service; large objects Специфичные мобильные услуги iPhone & Droid приложения, 3 rd party рингтоны, мобильные игры…