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# Computerwissenschaften# Netzwerke und Internet-Architektur

Video-Konferenzkosten durch Internet-Routing senken

Lern, wie das Verlagern des Verkehrs ins Internet die Ausgaben für Videokonferenzen senken kann.

― 5 min Lesedauer


Kosten senken beiKosten senken beiVideoanrufenGeld.Leite den Verkehr ins Internet und spar
Inhaltsverzeichnis

Gross angelegte Videokonferenzdienste sind in unserem Alltag echt wichtig geworden. Die steigende Nachfrage nach diesen Diensten hat zu höheren Kosten geführt, besonders was die Netzwerknutzung angeht. Normalerweise verlassen sich diese Dienste auf private Netzwerke, um Daten zu übertragen, was teuer sein kann. In diesem Artikel geht's darum, wie man Kosten senken kann, indem man einen Teil des Datenverkehrs über das öffentliche Internet leitet und nicht nur auf private Netzwerke setzt.

Das Problem mit der aktuellen Netzwerknutzung

Videokonferenzdienste verwenden oft dedizierte Server in Cloud-Rechenzentren. Diese Server kümmern sich um Aufgaben wie das Verarbeiten von Audio-, Video- und Bildschirmfreigabestreams von Nutzern. Wenn Nutzer sich mit diesen Servern verbinden, reisen ihre Daten jedoch über ein privates Netzwerk, was teuer sein kann. Die Daten gelangen über das Netzwerk, das dem Nutzer am nächsten ist, und nicht direkt zum Server, was zu Ressourcenverschwendung und höheren Kosten führt.

Cloud-Anbieter haben angefangen, Alternativen anzubieten, die es ermöglichen, dass Daten näher am Server ein- und ausgehen. Das kann die Kosten erheblich senken. Dieser Wandel bietet eine günstigere Option, während die Qualität des Nutzererlebnisses erhalten bleibt.

Netzwerkanalyse

Um zu prüfen, ob wir den Datenverkehr ins Internet verlagern können, ohne die Qualität zu verlieren, haben wir eine gross angelegte Studie durchgeführt, um Latenzen zu messen. Latenz bezieht sich auf die Zeit, die Daten benötigen, um von einem Punkt zum anderen zu gelangen. Unsere Studie hat Millionen von Datenpunkten aus verschiedenen Nutzerstandorten analysiert, um herauszufinden, ob öffentliche Internetverbindungen genauso gut abschneiden können wie private Netzwerke.

Unsere Ergebnisse haben gezeigt, dass in vielen Regionen, wie Europa und Nordamerika, Internetverbindungen die Leistung privater Netzwerke erreichen oder sogar übertreffen können. Diese Entdeckung eröffnete die Möglichkeit, einen Teil des Videokonferenzverkehrs über das Internet umzuleiten.

Implementierung der Datenverkehrsverlagerung

Nachdem wir festgestellt haben, dass Internetverbindungen den Datenverkehr gut bewältigen können, haben wir ein System entwickelt, um einen Teil des Konferenzverkehrs auf diese Wege zu verlagern. Das System hat vorsichtig einen Bruchteil des Verkehrs umgeleitet, um sicherzustellen, dass die Nutzererfahrung nicht beeinträchtigt wird.

Das System konzentriert sich darauf, den Internetverkehr in Echtzeit zu überwachen und zu bestimmen, wie viele Daten sicher umgeleitet werden können. Dieser Prozess erfolgt iterativ: Der Datenverkehr wird schrittweise ins Internet erhöht, während Latenzen und andere Kennzahlen überwacht werden. Wenn eine Leistungseinbusse auftritt, stoppt das System die Umleitung.

Schlüsselfaktoren für den Erfolg

Nutzererlebnis

Das Nutzererlebnis aufrechtzuerhalten, ist oberste Priorität. Faktoren wie Latenz, Verlust und Jitter (Schwankungen in der Latenz) sind entscheidend für Konferenzdienste. Ein leichter Anstieg der Latenz kann tolerierbar sein, aber deutliche Spitzen können das Nutzererlebnis negativ beeinflussen. Daher ist unser System so gestaltet, dass es Sicherheit priorisiert und sicherstellt, dass die Verlagerung des Datenverkehrs die Qualität nicht beeinträchtigt.

Netzwerk-Kapazität

Eine Herausforderung besteht darin, die Kapazität der Internetverbindungen zu verstehen, bevor der Verkehr über sie geleitet wird. Das System bewegt nur einen Teil des Verkehrs, um Staus zu vermeiden und die Gesamtleistung stabil zu halten. Durch engmaschige Überwachung der Leistung können wir schnell auf Probleme reagieren.

Vorteile der Internetverlagerung

Kostenreduktion

Die Verschiebung eines Teils des Verkehrs ins Internet bietet eine beträchtliche Kostenersparnis. Internetverbindungen können deutlich günstiger sein als private Netzwerke, besonders wenn Nutzungsspitzen höhere Kosten auf dem privaten Netzwerk verursachen.

Leistungsparität

Unsere Messungen zeigten, dass die Leistung von Internetverbindungen in vielen Bereichen gleich oder besser sein kann als die von privaten Netzwerken. Diese Parität ermöglicht es Anbietern, günstigere Preise anzubieten, ohne die Qualität zu opfern.

Technische Herausforderungen und Lösungen

Paketverlust

Ein Problem, das festgestellt wurde, ist, dass Internetverbindungen manchmal einen höheren Paketverlust aufweisen als private Netzwerke. Dieser zusätzliche Verlust kann jedoch oft durch Software auf der Anwendungsebene gemanagt werden, die hilft, verlorene Daten wiederherzustellen.

Jitter

Internetverbindungen hatten auch leicht mehr Jitter als private Netzwerke. Dennoch können die meisten Konferenzanwendungen diesen zusätzlichen Jitter ohne Beeinträchtigung der Leistung auffangen.

Gemeinsame Zuordnung von Server- und Routing-Optionen

Um die Effizienz unseres Systems zu maximieren, haben wir eine Methode implementiert, die sowohl den Server als auch den Routing-Pfad für jeden Anruf optimal zuweist. Diese gemeinsame Optimierung hilft, die Spitzen in privaten Netzwerken zu minimieren und gleichzeitig die Qualitätsstandards zu erfüllen.

Echtzeit-Anpassungen

Das System ist so konzipiert, dass es Echtzeitanpassungen vornimmt. Wenn die Qualität plötzlich sinkt, kann der Verkehr sofort zurück auf private Pfade umgeleitet werden, um ein nahtloses Nutzererlebnis aufrechtzuerhalten. Diese Anpassungsfähigkeit ist besonders in Zeiten hoher Nutzung entscheidend.

Produktionsergebnisse

Netzwerknutzungsmuster

Bei der Untersuchung unserer Produktionsergebnisse haben wir festgestellt, dass Internetverbindungen ein erhebliches Verkehrsvolumen bewältigen können, ohne dass eine spürbare Qualitätsverschlechterung auftritt. Die Daten zeigten auch, dass selbst wenn ein Teil des Verkehrs ins Internet verlagert wurde, dies nicht zu merklichen Erhöhungen der Latenz oder des Paketverlusts führte.

Langfristige Stabilität

Unsere Messungen über mehrere Monate haben gezeigt, dass die Leistung der Internetverbindungen stabil blieb und in einigen Fällen sich sogar verbesserte. Dieser Trend ermutigt zu weiteren Erkundungen, um Internetverbindungen für mehr Verkehr zu nutzen.

Zukünftige Überlegungen

Mit dem Fortschritt der Technologie gibt es Möglichkeiten für kontinuierliche Verbesserungen darin, wie wir den Datenverkehr im Netzwerk steuern. Mit besseren Algorithmen für Routing und Ressourcenzuteilung wird die Möglichkeit für Kosteneinsparungen und ein verbessertes Nutzererlebnis nur weiter wachsen.

Fazit

In diesem Artikel wurde das Potenzial untersucht, den Datenverkehr von Videokonferenzen von privaten Netzwerken ins Internet zu verlagern. Durch die Bewertung der Netzwerkleistung, die Implementierung einer sorgfältigen Verkehrslenkung und die Optimierung des Nutzererlebnisses können Konferenzdienste die Kosten erheblich senken und gleichzeitig einen hochwertigen Service aufrechterhalten. Die Ergebnisse deuten auf eine vielversprechende Zukunft für die Integration von Internetverbindungen in gross angelegte Konferenzlösungen hin, wobei fortlaufende technologische Verbesserungen diesen Wandel unterstützen.

Originalquelle

Titel: Saving Private WAN: Using Internet Paths to Offload WAN Traffic in Conferencing Services

Zusammenfassung: Large-scale video conferencing services incur significant network cost while serving surging global demands. Our work systematically explores the opportunity to offload a fraction of this traffic to the Internet, a cheaper routing option offered already by cloud providers, from WAN without drop in application performance. First, with a large-scale latency measurement study with 3.5 million data points per day spanning 241K source cities and 21 data centers across the globe, we demonstrate that Internet paths perform comparable to or better than the private WAN for parts of the world (e.g., Europe and North America). Next, we present Titan, a live (12+ months) production system that carefully moves a fraction of the conferencing traffic to the Internet using the above observation. Finally, we propose Titan-Next, a research prototype that jointly assigns the conferencing server and routing option (Internet or WAN) for individual calls. With 5 weeks of production data, we show Titan-Next reduces the sum of peak bandwidth on WAN links that defines the operational network cost by up to 61% compared to state-of-the-art baselines. We will open-source parts of the measurement data.

Autoren: Bhaskar Kataria, Palak LNU, Rahul Bothra, Rohan Gandhi, Debopam Bhattacherjee, Venkata N. Padmanabhan, Irena Atov, Sriraam Ramakrishnan, Somesh Chaturmohta, Chakri Kotipalli, Rui Liang, Ken Sueda, Xin He, Kevin Hinton

Letzte Aktualisierung: 2024-07-02 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2407.02037

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.02037

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

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