Introducción

Los archivos multimedia han estado impulsando una cantidad cada vez mayor de tráfico a través de las redes móviles, y la migración a tecnologías de redes más rápidas ha aumentado drásticamente el volumen de tráfico de vídeo cifrado. La tecnología tradicional de entrega de medios (descarga progresiva) está fallando en ofrecer una calidad aceptable de experiencia (QoE) a una alta velocidad de transmisión. Esto ha llevado a la introducción del protocolo Adaptive Bit Rate (ABR). Puede adaptar la velocidad de bits de transmisión al ancho de banda de red disponible y restringir la calidad de transmisión para que coincida con la capacidad del auricular que recibe el vídeo. Sin embargo, el protocolo ABR no funciona tan bien en redes móviles como lo hace a través de Internet. Por lo tanto, los operadores móviles deben optimizar el tráfico ABR.

Un dispositivo Citrix ADC tiene capacidades únicas para detectar el tráfico de vídeo entrante y optimizar selectivamente los vídeos ABR.

Cómo funciona la optimización de vídeo de Citrix ADC

Un dispositivo Citrix ADC puede identificar y optimizar el tráfico ABR cifrado (incluido el tráfico de vídeo de Facebook) a través de TCP, y el tráfico ABR de YouTube a través de QUIC. El dispositivo tiene las siguientes capacidades:

  1. Detecta vídeos de descarga progresiva (PD) a través de HTTP.
  2. Detecta y optimiza los vídeos ABR a través de HTTP.
  3. Detecta y optimiza vídeos ABR a través de HTTPS.
  4. Detecta y optimiza vídeos ABR de YouTube a través de QUIC.

Además, el dispositivo utiliza los siguientes dominios de soporte para detectar tráfico de vídeo a través de protocolos TCP y QUIC.

  • Vídeos ABR sin cifrar a través de TCP. El dispositivo detecta todos los sitios web de streaming de vídeo compatibles con los estándares. El dispositivo detecta sesiones ABR inspeccionando el encabezado de carga de vídeo de respuesta, la URL y los encabezados HTTP.
  • Vídeo ABR encriptado a través de TCP. El dispositivo detecta sesiones ABR mediante un algoritmo genérico y heurístico basado en patrones de dominio, encabezado SSL y tráfico. Con esto, el dispositivo cuenta con un soporte integrado para detectar sitios web de vídeo de primera calidad, con una precisión del 95% y seguimos añadiendo compatibilidad para nuevos tipos de vídeo. Citrix ADC también tiene un programa para proporcionar verificación adicional para los principales sitios ABR cifrados para una región o país a fin de garantizar la cobertura de la red.
  • Vídeos ABR encriptados a través de QUIC. El dispositivo detecta sesiones ABR para el proveedor de vídeo basado en QUIC, como YouTube. El algoritmo de detección se basa en una heurística aprovechando los encabezados y el dominio QUIC. Citrix ADC continuará agregando compatibilidad con sitios de vídeo más recientes mediante QUIC.

Ventajas

Optimizar el tráfico de vídeo ABR puede proporcionar los siguientes beneficios:

  • Gestione la red durante la congestión en horas punta.
  • Mejora la consistencia de reproducción de vídeo y reduce el estancamiento de vídeo.
  • Habilite nuevas ofertas de servicios de vídeo (por ejemplo, servicios de vídeo Binge-on).
  • Permita a los clientes seleccionar la mejor calidad de vídeo sostenible.
  • Proporcionar una experiencia de usuario coherente para el suscriptor.

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Optimización de vídeo a través de TCP

La optimización Citrix ADC del tráfico ABR a través de TCP funciona de la siguiente manera:

  1. El tráfico HTTP o HTTPS que recibe el dispositivo a través de TCP se envía al servidor virtual de equilibrio de carga correspondiente.
  2. Las directivas de detección integradas enlazadas al servidor virtual combinadas con otros algoritmos de detección propietarios evalúan el tráfico.
  3. Las directivas utilizan un conjunto de firmas de detección de vídeo integradas para detectar el tipo de vídeo. La directiva que coincide con el tráfico aplica una acción que clasifica el tipo de vídeo como una de las siguientes:
    1. PD de texto claro
    2. ABR de texto claro
    3. ABR cifrado
    4. Otras
  4. Las directivas de optimización vinculadas al mismo servidor virtual evalúan el tráfico y determinan la velocidad de bits de optimización que se aplicará al tráfico.
  5. La velocidad de bits de optimización se aplica si el tráfico es ABR de texto claro o ABR cifrado.

Un proveedor de servicios móviles puede mejorar la calidad de la experiencia (QoE) estableciendo la velocidad de descarga para el tráfico móvil 2G, 3G y 4G. Esto reduce los tiempos de inicio del vídeo o los eventos de almacenamiento en búfer. La optimización también puede reducir la cantidad de ancho de banda de red consumida por las sesiones de vídeo.

Las técnicas de optimización incluyen control dinámico de ráfagas y muestreo aleatorio.

Control dinámico de ráfagas

La optimización de Citrix ADC ABR se adapta dinámicamente a las condiciones cambiantes de la red. Permite una velocidad de ráfaga inicial de 1,3 veces la velocidad de ritmo configurada durante 15 segundos. La velocidad de ráfaga inicial se aplica al comienzo de cada sesión de vídeo ABR optimizada, incluso cuando varias sesiones usan la misma conexión TCP o grupo de conexiones TCP.

El dispositivo también admite ráfagas de recuperación en caso de que la velocidad de bits admitida por la red se sitúe por debajo de la velocidad de ritmo configurada. Por ejemplo, si la velocidad de bits efectiva cae en el 7º segundo y se recupera en el 15º segundo de la ráfaga inicial, el dispositivo recupera la pérdida durante el siguiente ciclo de ráfaga. Al hacerlo, el dispositivo optimiza dinámicamente el ancho de banda de red para todos los suscriptores, de modo que la calidad del vídeo siga siendo coherente por píxel.

Nota: Cuando se produce una ráfaga de recuperación durante una ráfaga inicial, la velocidad de bits de ritmo no debe exceder las tasas máximas de recuperación-ráfaga y ráfaga inicial (no debe agregar el factor Explosión de recuperación encima del factor Explosión inicial). De lo contrario, podría ser tan rápido que el reproductor multimedia cambia a un modo de mayor calidad. Sin embargo, si es necesario, puede ampliar la duración de la ráfaga inicial para compensar el ancho de banda no utilizado.

Muestreo aleatorio

Para estimar los ahorros derivados de la optimización de vídeo, el dispositivo Citrix ADC implementa el muestreo aleatorio. Con esta técnica, el dispositivo selecciona aleatoriamente un porcentaje configurable del tráfico de vídeo detectado (el parámetro de muestreo aleatorio es un número entero comprendido entre 0 y 100, por lo que no es posible menos del 1 por ciento). Estas transacciones (y sesiones) seleccionadas aleatoriamente y no optimizadas se convierten en un grupo de referencia y se identifican en los registros de transacciones (junto con otras funciones, como el tamaño de byte y los campos de temporizador. También se registran las funciones de las sesiones optimizadas, y el motor de generación de informes compara las estadísticas de los grupos optimizados y de referencia para estimar los ahorros derivados de la optimización (incluidos los ahorros de ABR Optimization).

Optimización de vídeo sobre UDP

Google ha introducido un nuevo protocolo de transporte llamado QUIC. El protocolo QUIC de Google es muy similar a TCP+TLS+HTTP/2 y se implementa en la parte superior de UDP. Citrix ADC puede detectar vídeos ABR de YouTube transmitidos a través del protocolo QUIC y aplicar la optimización de vídeo ABR de manera similar a ABR sobre TCP.