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Mediendateien treiben immer mehr Datenverkehr über Mobilfunknetze an, und die Migration zu schnelleren Netzwerktechnologien hat das Volumen des verschlüsselten Videoverkehrs drastisch erhöht. Die traditionelle Medienbereitstellungstechnologie (Progressive Download) liefert keine akzeptablen Erfahrungsqualität (QoE) bei hoher Übertragungsrate. 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 an die Fähigkeit des Hörers, das das Video empfängt, einschränken. Das ABR-Protokoll funktioniert jedoch nicht so gut in Mobilfunknetzen wie über das Internet. Mobilfunkbetreiber müssen daher den ABR-Verkehr optimieren.

Eine Citrix ADC Appliance verfügt über einzigartige Funktionen, um eingehenden Videoverkehr zu erkennen und ABR-Videos selektiv zu optimieren.

Funktionsweise der Citrix ADC Videooptimierung

Eine Citrix ADC Appliance kann verschlüsselten ABR-Datenverkehr (einschließlich Facebook-Videoverkehr) über TCP und YouTube ABR-Datenverkehr über QUIC identifizieren und optimieren. Die Appliance verfügt über folgende Funktionen:

  1. Erkennen Sie Progressive Download (PD) Videos über HTTP.
  2. Erkennen und optimieren Sie ABR-Videos über HTTP.
  3. Erkennen und optimieren Sie ABR-Videos über HTTPS.
  4. Erkennen und optimieren Sie YouTube ABR-Videos über QUIC.

Außerdem verwendet die Appliance die folgenden Unterstützungsdomänen, um Videoverkehr über TCP und QUIC-Protokolle zu erkennen.

  • Unverschlüsselte ABR-Videos über TCP. Die Appliance erkennt alle standardkonformen Video-Streaming-Websites. Die Appliance erkennt ABR-Sitzungen, indem sie die Antwort-Video-Nutzlast-Header, URL- und HTTP-Header überprüft.
  • Verschlüsseltes ABR-Video über TCP. Appliance erkennt ABR-Sitzungen mit einem generischen und heuristischen Algorithmus, der auf Domäne, SSL-Header und Verkehrsmustern basiert. Auf diese Weise verfügt die Appliance über eine integrierte Unterstützung, um Top-Video-Websites mit 95 Prozent Genauigkeit zu erkennen, und wir fügen weiterhin Unterstützung für neue Video-Typen hinzu. Citrix ADC verfügt außerdem über ein Programm, mit dem Sie zusätzliche Verifizierung für Top-verschlüsselte ABR-Standorte für eine Region oder ein Land bereitstellen können, 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 heuristischen Nutzung der QUIC-Header und Domäne. Citrix ADC wird weiterhin Unterstützung für neuere Videosites mit QUIC hinzufügen.

Vorteile

Die Optimierung des ABR-Videoverkehrs kann folgende Vorteile bieten:

  • Verwalten Sie das Netzwerk während der Überlastung in Spitzenzeiten.
  • Verbessern Sie die Konsistenz der Videowiedergabe und reduzieren Sie die Videoabspielung.
  • Aktivieren Sie neue Videodienstangebote (z. B. Binge-on-Videodienste).
  • Ermöglichen Sie Kunden, die beste nachhaltige Videoqualität auszuwählen.
  • Bieten Sie eine konsistente Benutzererfahrung für den Abonnenten.

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Videooptimierung über TCP

Citrix ADC Optimierung des ABR-Datenverkehrs über TCP funktioniert wie folgt:

  1. HTTP- oder HTTPS-Datenverkehr, den die Appliance über TCP empfängt, wird an den entsprechenden virtuellen Lastausgleichsserver gesendet.
  2. Die integrierten Erkennungsrichtlinien, die an den virtuellen Server gebunden sind, in Kombination mit anderen proprietären Erkennungsalgorithmen bewerten den Datenverkehr.
  3. Die Richtlinien verwenden eine Reihe integrierter Videoerkennungssignaturen, um den Videotyp zu erkennen. Die Richtlinie, die dem Datenverkehr entspricht, wendet eine Aktion an, die den Videotyp als eine der folgenden Kategorien kategorisiert:
    1. Klartext PD
    2. Klartext ABR
    3. Verschlüsselte ABR
    4. Sonstiges
  4. Die an denselben virtuellen Server gebundenen Optimierungsrichtlinien bewerten den Datenverkehr und bestimmen die Optimierungsbitrate für den Datenverkehr.
  5. Die Optimierungsbitrate wird angewendet, wenn der Datenverkehr entweder Klartext-ABR oder verschlüsselt ABR ist.

Ein Mobilfunkanbieter kann die Qualität der Erfahrung (QoE) verbessern, indem er die Download-Geschwindigkeit für 2G-, 3G- und 4G-Mobilfunkverkehr einstellt. Dadurch werden die Startzeiten des Videos oder die Pufferung von Ereignissen reduziert. Die Optimierung kann auch die Menge der Netzwerkbandbreite reduzieren, die von Videositzungen belegt wird.

Die Optimierungstechniken umfassen dynamische Burststeuerung und Zufallsabtastung.

Dynamische Burststeuerung

Die Citrix ADC ABR-Optimierung passt sich dynamisch an veränderte Netzwerkbedingungen an. Es ermöglicht eine anfängliche Burstrate von 1,3-fachen der konfigurierten Schrittfrequenz für 15 Sekunden. Die anfängliche Aufteilungsrate gilt für den Beginn jeder optimierten ABR-Videositzung, selbst wenn mehrere Sitzungen dieselbe TCP-Verbindung oder eine Gruppe von TCP-Verbindungen verwenden.

Die Appliance unterstützt auch Wiederherstellungs-Bursts, falls die vom Netzwerk unterstützte Bitrate unter die konfigurierte Schrittfrequenz fällt. Wenn beispielsweise die effektive Bitrate bei der 7. Sekunde abfällt und sich bei der 15. Sekunde des anfänglichen Bursts erholt, stellt die Appliance den Verlust während des nächsten Burst-Zyklus wieder her. Dadurch optimiert die Appliance die Netzwerkbandbreite für alle Teilnehmer dynamisch, sodass die Videoqualität pro Pixel konsistent bleibt.

Hinweis: Wenn ein Wiederherstellungsaufbruch während einer anfänglichen Burst stattfindet, darf die Schrittbitrate die maximalen Recovery-Burst- und Initial-Burst-Raten nicht überschreiten (Sie dürfen den Recovery-Burst-Faktor nicht zusätzlich zum Initial-Burst-Faktor hinzufügen). Andernfalls kann es so schnell sein, dass der Media Player in einen Modus mit höherer Qualität wechselt. Bei Bedarf können Sie jedoch die Dauer der Initial Burst verlängern, um die nicht genutzte Bandbreite zu kompensieren.

Zufallsprobenahme

Um die Einsparungen durch die Videooptimierung abzuschätzen, implementiert die Citrix ADC Appliance Zufallsstichproben. Bei dieser Technik wählt die Appliance nach dem Zufallsprinzip einen konfigurierbaren Prozentsatz des erkannten Videoverkehrs aus (der Parameter Zufallsabtastung ist eine ganze Zahl von 0 bis 100, so dass weniger als 1 Prozent nicht möglich sind). 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 Zeitgeberfelder. Die Eigenschaften der optimierten Sitzungen werden ebenfalls protokolliert, und die Reporting-Engine vergleicht Statistiken der optimierten und Referenzgruppen, um die Einsparungen aus der Optimierung (einschließlich der Einsparungen durch die ABR-Optimierung) abzuschätzen.

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. Citrix ADC kann YouTube-ABR-Videos erkennen, die über das QUIC-Protokoll gestreamt werden, und die ABR-Videooptimierung auf ähnliche Weise anwenden wie ABR über TCP.