Erste Schritte
Mediendateien haben zu einem zunehmenden Datenverkehr über Mobilfunknetze geführt, und die Migration zu schnelleren Netzwerktechnologien hat das Volumen des verschlüsselten Videoverkehrs dramatisch erhöht. Die herkömmliche Technologie zur Medienbereitstellung (Progressive Download) bietet bei einer hohen Übertragungsrate keine akzeptable Erlebnisqualität (QoE). Dies hat zur Einführung des Adaptive Bit Rate (ABR) -Protokolls geführt. Es kann die Streaming-Bitrate an die verfügbare Netzwerkbandbreite anpassen und die Streaming-Qualität so einschränken, dass sie der Kapazität des Mobilteils entspricht, das das Video empfängt. Das ABR-Protokoll funktioniert jedoch in Mobilfunknetzen nicht so gut wie über das Internet. Mobilfunkbetreiber müssen daher den ABR-Verkehr optimieren.
Eine NetScaler-Appliance verfügt über einzigartige Funktionen zur Erkennung von eingehendem Videoverkehr und zur selektiven Optimierung von ABR-Videos.
So funktioniert die NetScaler-Videooptimierung
Eine NetScaler-Appliance kann verschlüsselten ABR-Verkehr (einschließlich Facebook-Videoverkehr) über TCP und YouTube-ABR-Verkehr über QUIC identifizieren und optimieren. Die Appliance verfügt über die folgenden Funktionen:
- Erkennt Videos mit progressivem Download (PD) über HTTP.
- Erkennen und optimieren Sie ABR-Videos über HTTP.
- Erkennen und optimieren Sie ABR-Videos über HTTPS.
- Erkennen und optimieren Sie YouTube-ABR-Videos über QUIC.
Außerdem verwendet die Appliance die folgenden Unterstützungsdomänen zur Erkennung von Videoverkehr über die TCP- und QUIC-Protokolle.
- Unverschlüsselte ABR-Videos über TCP. Die Appliance erkennt alle standardkonformen Video-Streaming-Websites. Die Appliance erkennt ABR-Sitzungen, indem sie den Payload-Header, die URL und die HTTP-Header des Antwortvideos überprüft.
- Verschlüsseltes ABR-Video über TCP. Die Appliance erkennt ABR-Sitzungen mithilfe eines generischen und heuristischen Algorithmus, der auf Domänen-, SSL-Header- und Verkehrsmustern basiert. Auf diese Weise verfügt die Appliance über eine integrierte Unterstützung zur Erkennung von Top-Video-Websites mit einer Genauigkeit von 95 Prozent, und wir fügen weiterhin Unterstützung für neue Videotypen hinzu. NetScaler verfügt auch über ein Programm zur zusätzlichen Überprüfung der am häufigsten verschlüsselten ABR-Websites für eine Region oder ein Land, um die Netzwerkabdeckung sicherzustellen.
- Verschlüsselte ABR-Videos über QUIC. Die Appliance erkennt ABR-Sitzungen für QUIC-basierte Videoanbieter wie YouTube. Der Erkennungsalgorithmus basiert auf einer Heuristik, die die QUIC-Header und die Domäne nutzt. NetScaler wird weiterhin Unterstützung für neuere Videoseiten hinzufügen, die QUIC verwenden.
Vorteile
Die Optimierung des ABR-Videoverkehrs kann die folgenden Vorteile bieten:
- Verwalten Sie das Netzwerk bei Überlastung in Spitzenzeiten.
- Verbessern Sie die Konsistenz der Videowiedergabe und reduzieren Sie Videoverzögerungen
- Aktivieren Sie neue Videodienstangebote (z. B. Binge-on-Videodienste).
- Ermöglichen Sie Kunden die Auswahl der besten nachhaltigen Videoqualität.
- Bieten Sie dem Abonnenten eine konsistente Benutzererfahrung.
Videooptimierung über TCP
Die NetScaler-Optimierung des ABR-Datenverkehrs über TCP funktioniert wie folgt:
- HTTP- oder HTTPS-Verkehr, den die Appliance über TCP empfängt, wird an den entsprechenden virtuellen Load-Balancing-Server gesendet.
- Die integrierten Erkennungsrichtlinien, die an den virtuellen Server gebunden sind, in Kombination mit anderen proprietären Erkennungsalgorithmen bewerten den Datenverkehr.
- Die Richtlinien verwenden eine Reihe integrierter Videoerkennungssignaturen, um den Videotyp zu erkennen. Die Richtlinie, die den Traffic abgleicht, wendet eine Aktion an, die den Videotyp in einen der folgenden Kategorien einordnet:
- Klartext-PD
- Klartext-ABR
- Verschlüsseltes ABR
- Sonstiges
- Die an denselben virtuellen Server gebundenen Optimierungsrichtlinien werten den Datenverkehr aus und bestimmen die Optimierungsbitrate, die auf den Verkehr angewendet werden soll.
- Die Optimierungsbitrate wird angewendet, wenn es sich bei dem Datenverkehr entweder um Klartext-ABR oder um verschlüsseltes ABR handelt.
Ein Mobilfunkanbieter kann die Erlebnisqualität (QoE) verbessern, indem er die Download-Geschwindigkeit für 2G-, 3G- und 4G-Mobilfunkverkehr festlegt. Dies reduziert die Videostartzeiten oder Pufferereignisse. Durch die Optimierung kann auch die durch Videositzungen verbrauchte Netzwerkbandbreite reduziert werden.
Zu den Optimierungstechniken gehören dynamische Burst-Control und Zufallsstichproben.
Dynamische Burst-Steuerung
Die NetScaler ABR-Optimierung passt sich dynamisch an sich ändernde Netzwerkbedingungen an. Es ermöglicht eine anfängliche Burst-Rate, die das 1,3-fache der konfigurierten Taktrate für 15 Sekunden beträgt. Die anfängliche Burst-Rate gilt für den Beginn jeder optimierten ABR-Videositzung, auch wenn mehrere Sitzungen dieselbe TCP-Verbindung oder Gruppe von TCP-Verbindungen verwenden.
Die Appliance unterstützt auch Wiederherstellungs-Bursts für den Fall, dass die vom Netzwerk unterstützte Bitrate unter die konfigurierte Taktrate fällt. Wenn die effektive Bitrate beispielsweise in der 7. Sekunde sinkt und sich in der 15. Sekunde des ersten Burst-Zyklus erholt, gleicht die Appliance den Verlust während des nächsten Burst-Zyklus aus. Auf diese Weise optimiert die Appliance dynamisch die Netzwerkbandbreite für alle Abonnenten, sodass die Videoqualität pro Pixel konstant bleibt.
Hinweis: Wenn während eines ersten Bursts ein Wiederherstellungs-Burst auftritt, darf die Pacing-Bitrate die maximale Wiederherstellungs-Burst- und Initial-Burst-Rate nicht überschreiten (Sie dürfen den Wiederherstellungs-Burst-Faktor nicht zusätzlich zum anfänglichen Burst-Faktor hinzufügen). Andernfalls ist es möglicherweise so schnell, dass der Media Player in einen höheren Qualitätsmodus wechselt. Bei Bedarf können Sie jedoch die Dauer des Initial Burst verlängern, um die ungenutzte Bandbreite zu kompensieren.
Zufällige Stichprobe
Um die Einsparungen durch die Videooptimierung abzuschätzen, implementiert die NetScaler-Appliance Zufallsstichproben. Bei dieser Technik wählt die Appliance nach dem Zufallsprinzip einen konfigurierbaren Prozentsatz des erkannten Videoverkehrs aus (der Zufallsstichprobenparameter ist eine Ganzzahl zwischen 0 und 100, sodass weniger als 1 Prozent nicht möglich ist). Diese zufällig ausgewählten und nicht optimierten Transaktionen (und Sitzungen) werden zu einer Referenzgruppe, und sie werden in den Transaktionsprotokollen identifiziert (zusammen mit anderen Merkmalen wie Bytegröße und Timerfeldern). Die Merkmale der optimierten Sitzungen werden ebenfalls protokolliert, und die Reporting Engine vergleicht die Statistiken der optimierten und der Referenzgruppen, um die Einsparungen durch die Optimierung abzuschätzen (einschließlich der Einsparungen durch die ABR-Optimierung).
Videooptimierung über UDP
Google hat ein neues Transportprotokoll namens QUIC eingeführt. Das QUIC-Protokoll von Google ist TCP+TLS+HTTP/2 sehr ähnlich und wird zusätzlich zu UDP implementiert. NetScaler kann YouTube-ABR-Videos erkennen, die über das QUIC-Protokoll gestreamt werden, und die ABR-Videooptimierung auf ähnliche Weise anwenden wie ABR über TCP.