はじめに
メディアファイルは、モバイルネットワークを介してトラフィック量が増加しており、より高速なネットワーキング技術への移行により、暗号化されたビデオトラフィックの量が劇的に増加しています。従来のメディア配信技術 (プログレッシブダウンロード) は、高い伝送速度で許容可能なエクスペリエンス (QoE) を提供できません。これにより、アダプティブビットレート（ABR）プロトコルの導入がなされました。これは、利用可能なネットワーク帯域幅にストリーミングビットレートを調整し、ビデオを受信するハンドセットの能力に合わせてストリーミング品質を制限することができます。しかし、ABRプロトコルは、インターネット上で行うようにモバイルネットワークでも同様に動作しません。したがって、モバイル事業者は ABR トラフィックを最適化する必要があります。
Citrix ADCアプライアンスは、着信ビデオトラフィックを検出し、ABRビデオを選択的に最適化する独自の機能を備えています。
Citrix ADC ビデオ最適化の仕組み
Citrix ADCアプライアンスは、TCPを介した暗号化されたABRトラフィック（Facebookのビデオトラフィックを含む）を特定し、QUICを介したYouTube ABRトラフィックを最適化できます。アプライアンスには次の機能があります。
- HTTP 経由でプログレッシブダウンロード (PD) 動画を検出します。
- 検出し、HTTP 経由で ABR 動画を最適化します。
- 検出し、HTTPS 経由で ABR 動画を最適化します。
- 検出し、QUIC上のYouTubeのABR動画を最適化.
また、アプライアンスは、TCPおよびQUICプロトコルを介したビデオトラフィックを検出するために、以下のサポートドメインを使用します。
- TCP 経由で暗号化されていない ABR ビデオ。Applianceは、標準準拠のビデオストリーミングWebサイトをすべて検出します。アプライアンスは、応答ビデオペイロードヘッダー、URL、および HTTP ヘッダーを検査して ABR セッションを検出します。
- TCP 経由で暗号化された ABR ビデオ。アプライアンスは、ドメイン、SSLヘッダー、トラフィックパターンに基づく汎用的なヒューリスティックアルゴリズムを使用して、ABRセッションを検出します。これを使用して、アプライアンスは 95% の精度で、上位のビデオ Web サイトを検出するための組み込みサポートを備えており、新しいビデオタイプのサポートを追加していきます。Citrix ADCには、ネットワークカバレッジを確保するために、地域または国の上位の暗号化ABRサイトに対する追加の検証を提供するプログラムもあります。
- QUIC経由で暗号化されたABR動画。アプライアンスは、YouTubeなどのQUICベースのビデオプロバイダのABRセッションを検出します。検出アルゴリズムは、QUICヘッダーとドメインを活用するヒューリスティックに基づいています。Citrix ADCは、QUICを使用して新しいビデオサイトのサポートを引き続き追加します。
長所
ABR ビデオトラフィックを最適化すると、次の利点があります。
- ピーク時間における混雑時にネットワークを管理する。
- 動画再生の一貫性を向上させ動画の再生速度低下を抑える。
- 新しい動画サービスオファリング（Binge-on動画サービスなど）を有効にする。
- 顧客が持続可能で最適な動画品質を選択できるようにする。
- サブスクライバーに一貫性のあるユーザーエクスペリエンスを提供する。
TCP を介したビデオの最適化
TCP 経由の ABR トラフィックの Citrix ADC 最適化は、次のように動作します。
- アプライアンスがTCP経由で受信するHTTPまたはHTTPSトラフィックは、対応する負荷分散仮想サーバーに送信されます。
- 仮想サーバにバインドされた組み込みの検出ポリシーと、他の独自の検出アルゴリズムを組み合わせることで、トラフィックが評価されます。
- ポリシーでは、組み込みのビデオ検出シグネチャのセットを使用して、ビデオタイプを検出します。トラフィックに一致するポリシーでは、ビデオタイプを次のいずれかとして分類するアクションが適用されます。
- クリアテキストPD
- クリアテキストABR
- 暗号化されたABR
- その他
- 同じ仮想サーバにバインドされた最適化ポリシーは、トラフィックを評価し、トラフィックに適用する最適化ビットレートを決定します。
- 最適化ビットレートは、トラフィックがクリアテキストの ABR または暗号化された ABR の場合に適用されます。
モバイルサービスプロバイダは、2G、3G、および4Gモバイルトラフィックのダウンロード速度を設定することで、エクスペリエンスの品質（QoE）を向上させることができます。これにより、ビデオの開始時間やバッファリングイベントが短縮されます。最適化によって、ビデオセッションで消費されるネットワーク帯域幅の量を減らすこともできます。
最適化技術には、ダイナミックバースト制御とランダムサンプリングが含まれます。
ダイナミックバースト制御
Citrix ADC ABRの最適化は、変化するネットワーク条件に動的に適応します。設定済みのペーシングレートの 1.3 倍の初期バーストレートを 15 秒間設定できます。初期バーストレートは、複数のセッションが同じ TCP 接続または TCP 接続のグループを使用している場合でも、最適化された ABR ビデオセッションの開始に適用されます。
アプライアンスは、ネットワークでサポートされているビットレートが設定されたペーシングレートを下回った場合のリカバリバーストもサポートします。たとえば、有効ビットレートが 7 秒目に低下し、最初のバーストの 15 秒目に回復した場合、アプライアンスは次のバーストサイクル中に損失を回復します。これにより、アプライアンスはすべての加入者のネットワーク帯域幅を動的に最適化し、画質がピクセルごとに一貫した状態に保たれます。
注：初期バースト中に回復バーストが発生した場合、ペーシングビットレートは最大回復バーストレートと初期バーストレートを超えないようにしてください（初期バースト係数の上に回復バースト係数を追加しないでください）。そうしないと、メディアプレーヤーが高画質モードに移行するほど高速になる可能性があります。ただし、必要に応じて、初期バースト（Initial Burst）の継続時間を延長して、未使用の帯域幅を補正できます。
ランダムサンプリング
ビデオの最適化による削減額を見積もるために、Citrix ADCアプライアンスはランダムサンプリングを実装しています。この方法では、アプライアンスは、検出されたビデオトラフィックの構成可能な割合をランダムに選択します（ランダムサンプリングパラメータは 0 ～ 100 の範囲の整数値であるため、1% 未満は不可能です）。これらのランダムに選択され、最適化されていないトランザクション（およびセッション）は参照グループになり、トランザクションログで識別されます（バイトサイズやタイマーフィールドなど、他の特性とともに）。最適化されたセッションの特性もログに記録され、レポートエンジンは最適化グループと参照グループの統計 を比較して、最適化による節約（ABR 最適化による節減を含む）を見積もります。
UDP によるビデオの最適化
Googleは、QUICと呼ばれる新しいトランスポートプロトコルを導入しました。GoogleのQUICプロトコルは、TCP+TLS+HTTP/2と非常によく似ており、UDPの上に実装されています。Citrix ADCは、QUICプロトコルでストリーミングされた YouTubeのABR動画を検出し、ABR動画の最適化をTCP経由のABRと同様の方法で適用できます。