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Mise en route

Les fichiers multimédia génèrent un trafic croissant sur les réseaux mobiles, et la migration vers des technologies réseau plus rapides a considérablement augmenté le volume du trafic vidéo crypté. La technologie de diffusion multimédia traditionnelle (téléchargement progressif) ne parvient pas à fournir une qualité d’expérience (QoE) acceptable à un débit de transmission élevé. Cela a conduit à l’introduction du protocole ABR (Adaptive Bit Rate). Il peut adapter le débit de diffusion à la bande passante réseau disponible et restreindre la qualité du streaming en fonction de la capacité du téléphone recevant la vidéo. Cependant, le protocole ABR ne fonctionne pas aussi bien sur les réseaux mobiles que sur Internet. Les opérateurs mobiles doivent donc optimiser le trafic ABR.

Une appliance NetScaler possède des fonctionnalités uniques pour détecter le trafic vidéo entrant et optimiser de manière sélective les vidéos ABR.

Comment fonctionne l’optimisation vidéo de NetScaler

Une appliance NetScaler peut identifier et optimiser le trafic ABR crypté (y compris le trafic vidéo Facebook) via TCP, et le trafic ABR YouTube via QUIC. L’appliance possède les fonctionnalités suivantes :

  1. Détectez les vidéos à téléchargement progressif (PDF) via HTTP.
  2. Détectez et optimisez les vidéos ABR via HTTP.
  3. Détectez et optimisez les vidéos ABR via HTTPS.
  4. Détectez et optimisez les vidéos YouTube ABR via QUIC.

L’appliance utilise également les domaines de support suivants pour détecter le trafic vidéo via les protocoles TCP et QUIC.

  • Vidéos ABR non cryptées via TCP. L’appliance détecte tous les sites Web de streaming vidéo conformes aux normes. L’appliance détecte les sessions ABR en inspectant l’en-tête de la charge utile de la vidéo de réponse, l’URL et les en-têtes HTTP.
  • Vidéo ABR cryptée via TCP. L’appliance détecte les sessions ABR à l’aide d’un algorithme générique et heuristique basé sur le domaine, l’en-tête SSL et les modèles de trafic. Grâce à cela, l’appliance dispose d’un support intégré lui permettant de détecter les principaux sites Web de vidéos, avec une précision de 95 %, et nous continuons à ajouter la prise en charge de nouveaux types de vidéos. NetScaler dispose également d’un programme qui fournit une vérification supplémentaire pour les principaux sites ABR chiffrés d’une région ou d’un pays afin de garantir la couverture réseau.
  • Vidéos ABR cryptées via QUIC. L’appliance détecte les sessions ABR pour un fournisseur de vidéos basé sur QUIC, tel que YouTube. L’algorithme de détection repose sur une heuristique exploitant les en-têtes et le domaine QUIC. NetScaler continuera de prendre en charge les nouveaux sites vidéo utilisant QUIC.

Avantages

L’optimisation du trafic vidéo ABR peut apporter les avantages suivants :

  • Gérez le réseau en cas de congestion aux heures de pointe.
  • Améliorez la cohérence de la lecture vidéo et réduisez le blocage vidéo.
  • Activez de nouvelles offres de services vidéo (par exemple, des services vidéo en rafale).
  • Permettez aux clients de sélectionner la meilleure qualité vidéo durable.
  • Offrez une expérience utilisateur cohérente à l’abonné.

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Optimisation vidéo via TCP

L’optimisation du trafic ABR via TCP par NetScaler fonctionne comme suit :

  1. Le trafic HTTP ou HTTPS que l’appliance reçoit via TCP est envoyé au serveur virtuel d’équilibrage de charge correspondant.
  2. Les politiques de détection intégrées liées au serveur virtuel associées à d’autres algorithmes de détection propriétaires évaluent le trafic.
  3. Les politiques utilisent un ensemble de signatures de détection vidéo intégrées pour détecter le type de vidéo. La politique qui correspond au trafic applique une action qui classe le type de vidéo dans l’une des catégories suivantes :
    1. PDF en texte clair
    2. ABR en texte clair
    3. ABR crypté
    4. Autre
  4. Les politiques d’optimisation liées au même serveur virtuel évaluent le trafic et déterminent le débit d’optimisation à appliquer au trafic.
  5. Le débit d’optimisation est appliqué si le trafic est soit un ABR en texte clair, soit un ABR crypté.

Un fournisseur de services mobiles peut améliorer la qualité de l’expérience (QoE) en définissant la vitesse de téléchargement pour le trafic mobile 2G, 3G et 4G. Cela réduit les heures de démarrage des vidéos ou la mise en mémoire tampon des événements. L’optimisation peut également réduire la quantité de bande passante réseau consommée par les sessions vidéo.

Les techniques d’optimisation incluent le contrôle dynamique des rafales et l’échantillonnage aléatoire.

Contrôle dynamique des rafales

L’optimisation ABR de NetScaler s’adapte de manière dynamique à l’évolution des conditions du réseau. Il permet une fréquence de rafale initiale de 1,3 fois la fréquence de stimulation configurée pendant 15 secondes. Le débit de rafale initial s’applique au début de chaque session vidéo ABR optimisée, même lorsque plusieurs sessions utilisent la même connexion TCP ou le même groupe de connexions TCP.

L’appliance prend également en charge les rafales de restauration au cas où le débit binaire pris en charge par le réseau tombe en dessous du débit configuré. Par exemple, si le débit effectif chute à la 7e seconde et se rétablit à la 15e seconde après la rafale initiale, l’appliance récupère la perte lors du cycle de rafale suivant. Ce faisant, l’appliance optimise dynamiquement la bande passante réseau pour tous les abonnés afin que la qualité de la vidéo reste constante par pixel.

Remarque : Lorsqu’une rafale de restauration se produit pendant une rafale initiale, le débit de stimulation ne doit pas dépasser les débits maximaux de rafale de restauration et de rafale initiale (vous ne devez pas ajouter le facteur de rafale de restauration en plus du facteur de rafale initiale). Sinon, cela risque d’être si rapide que le lecteur multimédia passe à un mode de qualité supérieure. Toutefois, si nécessaire, vous pouvez prolonger la durée de la rafale initiale pour compenser la bande passante inutilisée.

Échantillonnage aléatoire

Pour estimer les économies résultant de l’optimisation vidéo, l’appliance NetScaler met en œuvre un échantillonnage aléatoire. Avec cette technique, l’appliance sélectionne de manière aléatoire un pourcentage configurable du trafic vidéo détecté (le paramètre d’échantillonnage aléatoire est un nombre entier compris entre 0 et 100, donc moins de 1 % n’est pas possible). Ces transactions (et sessions) sélectionnées aléatoirement et non optimisées deviennent un groupe de référence et sont identifiées dans les journaux de transactions (avec d’autres caractéristiques, telles que la taille des octets et les champs de temporisation). Les caractéristiques des sessions optimisées sont également enregistrées, et le moteur de génération de rapports compare les statistiques des groupes optimisés et de référence afin d’estimer les économies résultant de l’optimisation (y compris les économies résultant de l’optimisation ABR).

Optimisation vidéo sur UDP

Google a introduit un nouveau protocole de transport appelé QUIC. Le protocole QUIC de Google est très similaire à TCP+TLS+HTTP/2 et est implémenté au-dessus du protocole UDP. NetScaler peut détecter les vidéos YouTube ABR diffusées via le protocole QUIC et appliquer l’optimisation vidéo ABR de la même manière que l’ABR via TCP.

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