СОДЕРЖАНИЕ 6
ВВЕДЕНИЕ 7
Глава 1. Необходимое качество обслуживания OTT-сервисов 10
1.1. Тренды ОТТ-сервисов 10
1.2. Основные представители ОТТ-сервисов 12
1.3. Актуальность ОТТ-сервисов 14
1.4. Правовой статус ОТТ - операторов 17
1.5. Quality of Service 18
1.6. Общие аспекты критериев и параметров качества обслуживания 22
1.7. Виды трафика и их особенности 26
1.8. Вывод 33
Глава 2. Основные аспекты технологии Deep Packet Inspection 34
2.1. Основы технологии DPI 34
2.2. Архитектура DPI-системы 35
2.3. Анализ и контроль трафика DPI системой 39
2.4. Реализация обеспечения качества обслуживания 44
2.5. Вывод 53
Глава 3. Применение DPI системы для идентификации OTT-сервисов 54
3.1. Модель эксперимента 54
3.2. Статистический анализ результатов 63
3.3. Результаты статистического анализа 66
3.4. Итоги исследования 66
3.5. Вывод 73
Глава 4. Моделирование сети с DPI для обеспечения необходимого качества обслуживания трафика 74
4.1. Анализ системы массового обслуживания с приоритетами 74
4.2. Моделирование сети обслуживания с внедрением DPI-системы 84
4.3. Вывод 88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 91
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 93
В связи со стремительным развитием мультисервисных сетей, появлением OTT-сервисов в сети Интернет, каждое из которых по-разному использует сетевые ресурсы, имеет различные характеристики и требования к обслуживанию этого трафика возникает задача разработки и реализации методов организации управления трафиком.
Актуальность работы. Происходит рост обращений пользователей к таким услугам и снижение использования традиционных услуг операторов связи, которые сталкиваются с риском снижения доходов от предоставления своих услуг и приводит к перегрузкам сетей. Необходимо отметить, что данный вид проблем приводит к понижению уровня отказоустойчивости в работе системы.
Одним из решений данной проблемы является сотрудничество операторов связи и OTT-сервисов, основанное обеспечении максимальной гибкости передачи определенной информации.
Исходя из этого, необходимо сказать, что наиболее популярным средством является установление приоритетов для разных видов трафика путем использования перспективных подходов и процедур DPI-технологии.
В данной магистерской диссертации будет рассмотрено применение DPI-технологии для решения проблемы, связанной с идентификацией трафика определенного вида и обеспечения необходимого качества передачи информации.
В рамках данной работы также будет рассмотрена нормативно-правовая база на основании которой происходит взаимодействие участников сети.
Будут рассмотрены основные виды трафика и особенности их обслуживания, методы и средства анализа передаваемой информации, методы реализации обеспечения качества обслуживания.
В данной магистерской диссертации будут описаны реальные примеры применения DPI-системы на сети и ее взаимодействия с OTT-сервисами на базе открытых решений.
Объектом исследования является OTT-трафик, проходящий через сеть оператора связи.
Предметом - решение DPI-системы на основе сигнатур.
Цель работы - исследовать принципы работы DPI-системы, и взяв за объект исследования реальный OTT-трафик, проходящий через сеть оператора связи, определить и проанализировать возможность применения DPI-системы для обеспечения качества обслуживания данного трафика.
Для достижения заданной цели необходимо решить следующие задачи:
1) Проанализировать тренды и правовой статус OTT-сервисов;
2) Выделить общие критерии и параметры качества обслуживания;
3) Рассмотреть архитектуру и принципы работы DPI-систем;
4) Исследовать сигнатуры для идентификации трафика, проанализировать их работоспособность;
5) Провести статистический анализ и подвести результаты;
6) Провести моделирование сети с DPI для обеспечения необходимого качества обслуживания трафика.
Следуя поставленным целям, в первой главе будут описаны основные проблемы на сети, с которыми сталкиваются операторы связи и рассмотрены существующие тренды, актуальность и правовой статус OTT-сервисов, а также их принцип работы и классификация.
Во второй главе будут приведены основные возможности и функции DPI систем, рассмотрены особенности архитектуры DPI системы, ее основные элементы. Перечислены механизмы работы DPI системы по глубокому анализу передаваемого трафика, представлен сценарий и алгоритм работы DPI системы по приоритезации трафика. Рассмотрены существующие способы обеспечения приоритезации трафика в IP сетях.
Третья глава данной магистерской диссертации будет описывать сигнатуры для идентификации трафика, будет проведен анализ их работоспособности, будет проведен статистический анализ и подведены результаты.
Для достижения поставленной цели, четвертая глава будет демонстрировать математическую модель системы массового обслуживания с приоритетами. Проанализировано как приоритезация трафика с помощью DPI системы повлияет на работу сети оператора связи.
Практическая ценность. Описанные варианты возможного применения DPI-системы могут быть использованы для практического использования, тем самым это позволит обеспечить позитивное сотрудничество оператора связи и OTT-сервисов.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает пояснительную записку на 95 страницах, иллюстративные материалы в виде 38 рисунка, 15 таблиц и списка литературы из 28 наименований.
В ходе работы выполнены следующие задачи:
В первой главе рассмотрены основные проблемы на сети, с которыми сталкиваются операторы связи и рассмотрены существующие тренды, актуальность и правовой статус OTT-сервисов, а также принцип их работы и классификация.
Во второй главе описаны основные возможности и функции DPI систем, рассмотрены особенности архитектуры DPI системы, ее основные элементы. Перечислены механизмы работы DPI системы по глубокому анализу передаваемого трафика, представлен сценарий и алгоритм работы DPI системы по приоритезации трафика. Рассмотрены существующие способы обеспечения приоритезации трафика в IP сетях.
В третьей главе магистерской диссертации исследованы сигнатуры для идентификации трафика, проведен анализ их работоспособности, проведен статистический анализ и подведен результат. Стоит отметить, что при одной и той же сигнатуре разные виды трафика имеют разную степень детектирования, что указывает на непроработанность сигнатур и невозможность использования одной сигнатуры для разных типов трафика в рамках одного приложения.
В четвертой главе рассмотрена математическая модель системы массового обслуживания с приоритетами. Проанализирована как приоритезация трафика с помощью DPI системы повлияет на работу сети оператора связи.
В результате проведённого анализа можно сделать вывод, что приоритезация трафика с помощью DPI системы позволяет улучшить качество обслуживания для сервисов с хорошо проработанными сигнатурами, что поможет операторам связи уйти от модели простой «трубы».
DPI это мощный инструмент, который реализует модель с приоритетами. Использование DPI позволяет улучшить сетевые характеристики неэластичного трафика, чувствительного к задержкам. При этом сетевые показатели эластичного трафика остаются на том же уровне или незначительно ухудшаются, но это не оказывает сильного влияния на качество предоставления сервиса.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
