Некоторые аспекты высокоскоростной обработки трафика

Юрий Сенченко, к.т.н., руководитель направления «Широкополосные системы», НТЦ Протей

Журнал «Технологии и средства связи», № 1, 2013

Прогрессирующая интеграция процессов деятельности отдельных индивидуумов, организаций и государств в информационное пространство в последние годы формирует все более жесткие требования к компаниям, ответственным за доставку информационных потоков — операторам связи. Как фиксированные, так и мобильные операторы уже довольно продолжительное время сообщают о ежегодном кратном увеличении объемов трафика, пропускаемых их сетями, и на сегодняшний день насыщения данный процесс, по всей видимости, еще не достиг.

Адаптировать инфраструктуру к растущим требованиям со стороны IT-систем операторам приходится в двух сегментах — сети доступа и ядре сети. Эволюция сетей доступа происходит для конечных пользователей заметнее, нежели эволюция пакетного ядра: появление новых технологий на «последней миле», таких как 3G, LTE или FTTH, воспринимается как существенный технологический сдвиг, в то время как смена поколений GGSN или BRAS является исключительно «внутренней кухней» оператора.

Тем не менее очевидно, что без увеличения пропускной способности ядра сети «бутылочное горлышко» образуется именно там и изменение полосы пропускания на уровне доступа не даст никакого эффекта. В этой связи одной из основных характеристик производительности устройств packet core является количество байт или IP-пакетов (что зачастую более информативно), обрабатываемых в единицу времени.

Сложность задачи обработки пакетного трафика находится в прямом соответствии со сложностью задач устройства, в котором она выполняется. К примеру, обработка пакетов в коммутаторе второго уровня в простом случае сводится к определению получателя по адресной информации кадра и пересылке его в нужный интерфейс. В GGSN к анализу пакетов на втором уровне добавляется обработка на третьем и четвертом уровнях, обработка туннелирования GTP, подсчет трафика и его тарификация.

В качестве наиболее сложного случая обработки пакетного трафика к рассмотрению предлагается система DPI, в которой, помимо описанных выше функций, выполняется анализ пакетов на седьмом уровне, корреляция потоков, подсчет трафика с агрегированием данных по приложениям, а также управление полосой пропускания и приоритетом потоков данных.