DPI. Определение структуры и гибкое управление трафиком [Документация VAS Experts]

DPI. Определение структуры и гибкое управление трафиком

Зачем DPI применяется на практике:

  1. Снижает последствия перегрузок сети для пользователя, улучшает пользовательский опыт, тем самым позволяет улучшить доступность критичных приложений для пользователя, таких как видео, онлайн игры, бизнес.
  2. Экономит аплинк — помогает лучше утилизировать полосу и строить прямые маршруты (пиринг) с наиболее востребованными ресурсами.
  3. Позволяет гарантировать лучший сервис группе пользователей (например, B2B).
  4. Может заблокировать нелегальный контент или сервисы (к примеру, определенные мессенджеры).

Проверим на тестах:

Тест 1. Обзор статистики DPI: данные о структуре трафика и сетевых метриках
Тест 2. Настройка приоритизации и блокировки по прикладному протоколу для общей полосы
Тест 3. Ограничение скорости аплинка без ухудшения качества критичных сервисов

Условия тестов:
  1. Установка СКАТ “в разрыв”
  2. ПК с интернетом, подключенном через DPI, с установленным клиентом Торрент. Можно скачать с https://www.utorrent.com/downloads/complete/track/stable/os/win/
  3. Аккаунт в мессенджере WhatsApp. Необходима веб-версия на тестовом ПК (https://web.whatsapp.com/) или приложение на смартфоне, подключенном к интернету через DPI.

Тестирование выполняется в графическом интерфейсе СКАТ.

Тест 1. Обзор статистики DPI: данные о структуре трафика и сетевых метриках

  • Топ протоколов в сети
  • Список "проблемных" абонентов
  • Важнейшие AS
  • Выгрузка данных

Исследовать эти данные полезно чтобы принять обоснованное решение о настройке сетевых политик. В разделе много данных, важных для работы, но для тестирования выбираем наиболее показательные.

  1. Открываем раздел QoE аналитика/дашборд. Сюда можно вывести и настроить все необходимые метрики для удобства контроля в виде числовых индикаторов или диаграмм. В верхнем меню можно выбрать период статистики, по умолчанию выставлено 2 часа.
  2. Переходим в раздел "Нетфлоу". В правой части экрана найти раздел "Отчеты", раскрыть список "Скорость трафика"
  3. Изучить трафик по прикладным протоколам, выделить наиболее популярные протоколы по скорости и по объему трафика:

    В списке топа и на графиках видно наиболее важные протоколы, можно понять их "вес" и периоды активности.
  4. Изучить трафик по группам прикладных протоколов. Система выделяет тысячи протоколов. Чтобы не анализировать и не настраивать каждый из них по отдельности, наши разработчики объединили их в группы.

    Смысл тот же, что и по отдельным протоколам, но работаем с целыми группами (категориями).
  5. Изучить трафик по автономным системам.

    Эту картину важно анализировать для оптимизации сетевых маршрутов и принятия решения о пиринге с системами, с которыми идет наиболее активный обмен трафиком.
  6. Изучить раздел RTT (Round Trip Time, показатель задержки передачи пакетов)

    На графике видно что основная масса абонентов имеет низкую задержку и находится в левой части графика. Когда "горб" растет вправо, это может сигнализировать о проблемах в сети. Данные значения можно получать по времени или по абонентам, что помогает в технической поддержке "проблемных" пользователей.
  7. Протестировать выгрузку данных в Excel для глубокого анализа

    Выгрузка позволяет обогатить собственные данные оператора или агрегировать несколько метрик в одной базе.

Тест 2. Настройка приоритизации и блокировки по прикладному протоколу для общей полосы

  • Ограничение полосы для выделенного абонента
  • Блокировка web-ресурсов по протоколу
  • Улучшение доступности важных ресурсов при дефиците полосы

Подготовка:

  1. Выбрать несколько протоколов, с которыми будем работать. Для примера можем заблокировать WhatsApp, ограничить Bittorrent, повысить приоритет видео в Youtube.
  2. До начала тестов нужно зафиксировать текущее состояние выбранных сервисов:
    • WhatsApp — проходят сообщения, аудио и видео звонки
    • Bittorrent — файлы скачиваются
    • Youtube — видео в качестве 4К проигрывается

Настройка СКАТ:

  1. Чтобы тест был наглядным, ограничим канал для тестового пользователя 30 мбит/с:
    1. Перейти в раздел Управление DPI → Тарифные планы;
    2. В поле Тарифы через "+" создать новый тарифный план, Название тарифа — 30, Входящий — 30 Мбит/с, Исходящий — 30 Мбит/с;
    3. Завести в систему пользователя, на котором будем тестировать.
    4. Назначить тестовому пользователю тариф
    5. Измеряем скорость интернета на тестовом ПК. Для этого запускаем любой сервис измерения скорости. Например, https://www.speedtest.net/
  2. Проверить работу приложений без приоритизации:
    • Запустить скачивание 2 или более торрентов
    • Запустить видео с разрешением 4К из YouTube
      Видео будет работать плохо, с остановками, т.к. торренты забьют канал.
  3. Настроить приоритеты. Перейти в раздел "Управление DPI → Приоритизация по протоколам"
    1. Добавить протоколы из тестового списка сервисов (WhatsApp, Bittorent, YouTube в столбец “Протокол”. При добавлении каждого протокола присваиваем ему класс в столбец “Значение DSCP”. Можно назначить класс от cs0 до cs7 или drop. cs0 — наиболее приоритетный класс, cs7 — наименее, drop — блокировка пропуска протокола.
    2. После настройки нужно сохранить и "обновить горячие параметры".

Настройка приоритизации или блокировки по прикладному протоколу для общей полосы завершена.

Результат:
Проводим тесты:

  • WhatsApp — связь отсутствует, сообщения и звонки не проходят как на десктопе, так и на смартфоне, подключенном к WiFi.
    В смартфоне необходимо отключить работу с данными через мобильную сеть, иначе WhatsApp при блокировке в WiFi начинает использовать мобильную сеть.
  • Bittorrent — начать скачивать новый торрент (это важно, потому что DPI применяет политики только на новые сессии), замерить скорость до и после включения ролика в YouTube. Скорость скачивания при включении YouTube ролика должна существенно уменьшиться. Для видео в Youtube выставить качество 4K. Торрент не должен влиять на качество воспроизведения видео.

Тест 3. Ограничение скорости аплинка без ухудшения качества критичных сервисов

В данном режиме DPI не будет допускать появления "бустов" аплинка при пиковых нагрузках от абонентов.

  • Ограничение полосы для всех абонентов
  • Распределение ограниченной полосы
  • Работа с категориями протоколов

Подготовка:

  1. Удалить или отключить все настройки политик на СКАТ, сделанные на предыдущих тестах, убрать приоритизацию и ограничение полосы.
  2. Включить несколько “тяжелых” интернет-приложений одновременно, например:
    • несколько закачек торрент
    • видео 4К в YouTube
    • скачать "тяжелые" файлы с файловых хостингов
    • несколько раз сделать замер скорости Speedtest
  3. Сделать замеры пиков трафика. Замер можно сделать любым инструментом, в частности в модуле QoE СКАТ есть соответствующая диаграмма в дашборде. Запущенные приложения занимают всю физическую полосу, при этом могут работать неудовлетворительно из-за конкуренции за канал.

Настройка СКАТ:

  1. Настроить приоритизацию критичных протоколов, протестируем функцию работы с группами протоколов.
    1. Зайти в раздел "Управление DPI/Приоритизация по протоколам"
    2. Назначить классы группам протоколов из списка в столбец "Значение DSCP". Можно назначить класс от cs0 до cs7 или drop. cs0 — наиболее приоритетный класс, cs7 — наименее, drop — блокировка пропуска протокола. Добавим высокий приоритет (cs0) группам IP-телефония, VPN, Видео, мессенджеры, низкий (cs7) — группе P2P.
    3. После настройки нужно сохранить и “обновить горячие параметры”.
  2. Поставить верхний предел ширины канала 30 мбит/с для всех пользователей:
    • Перейти в раздел Главное меню → Управление DPI → Конфигурация → Полисинг внешних каналов доступа;
    • Использовать кнопку "Автозаполнение", выставить лимит 30 мбит/с.

Настройка приоритизации по группам протоколов для общей полосы завершена.

Результат:
Проводим тесты:

  • Повторить действие — включить несколько "тяжелых" интернет-приложений одновременно, например:
    • несколько закачек торрент
    • видео 4К в YouTube
    • скачать "тяжелые" файлы с файловых хостингов
    • несколько раз сделать замер скорости Speedtest
  • Сделать замеры пиков трафика. Пики не должны выходить за пределы установленной максимальной величины. Замер можно сделать с помощью внешнего сервиса или встроенного виджета "Скорость трафика" в QoE дашборд.
  • Несмотря на ограничение полосы, видео и коммуникации должны работать в штатном режиме. При запуске видео YouTube можно проверить загрузки Bittorrent — их скорость должна упасть.