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# Informatica# Architettura di rete e Internet

Ridurre i costi delle videoconferenze con il routing Internet

Scopri come spostare il traffico su Internet può ridurre le spese per le videoconferenze.

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Indice

I servizi di videoconferenza su larga scala sono diventati essenziali nella nostra vita quotidiana. La crescente domanda per questi servizi ha portato a costi più elevati, soprattutto per l'uso della rete. Di solito, questi servizi si affidano a reti private per trasmettere i dati, il che può essere costoso. Questo articolo discute come ridurre i costi instradando parte del traffico attraverso Internet pubblico invece di fare affidamento solo sulle reti private.

Il Problema con l'Uso Attuale della Rete

I servizi di videoconferenza utilizzano spesso server dedicati nei centri dati cloud. Questi server gestiscono compiti come l'elaborazione di audio, video e stream di condivisione dello schermo dagli utenti. Tuttavia, quando gli utenti si connettono a questi server, i loro dati attraversano una rete privata, che può essere costosa. I dati entrano ed escono dalla rete più vicina all'utente invece che dal server stesso, portando a risorse sprecate e costi aumentati.

I fornitori di cloud hanno iniziato a offrire alternative che permettono ai dati di entrare ed uscire più vicino al server, il che può ridurre significativamente i costi. Questo cambiamento offre un'opzione più economica mantenendo la qualità dell'Esperienza Utente.

Misurare le Prestazioni della Rete

Per valutare se possiamo spostare il traffico su Internet senza perdere qualità, abbiamo condotto uno studio su larga scala per misurare le latenze. La Latenza si riferisce al tempo che impiega un dato a viaggiare da un punto all'altro. Il nostro studio ha analizzato milioni di dati raccolti da varie posizioni degli utenti per determinare se i percorsi Internet pubblici potessero funzionare bene come le reti private.

I nostri risultati hanno rivelato che, in molte regioni come l'Europa e il Nord America, i percorsi Internet potevano eguagliare o addirittura superare le prestazioni delle reti private. Questa scoperta ha aperto la porta a potenzialmente instradare parte del traffico delle videoconferenze attraverso Internet.

Implementazione del Traffico Offload

Dopo aver osservato che i percorsi Internet potevano gestire bene il traffico, abbiamo sviluppato un sistema per iniziare a spostare parte del traffico di videoconferenza su questi percorsi. Il sistema ha spostato attentamente una frazione del traffico per garantire che l'esperienza utente rimanesse invariata.

Il sistema si concentra sul monitoraggio del traffico Internet in tempo reale e sulla determinazione di quanto dato può essere reindirizzato in sicurezza. Questo processo implica un approccio iterativo: aumentando gradualmente il traffico su Internet e monitorando la latenza e altri parametri. Se si verifica un degrado delle prestazioni, il sistema interromperà il trasferimento.

Fattori Chiave per il Successo

Esperienza Utente

Mantenere una buona esperienza utente è fondamentale. Fattori come latenza, perdita e Jitter (variazioni nella latenza) sono cruciali per i servizi di videoconferenza. Un leggero aumento della latenza può essere tollerabile, ma picchi significativi possono danneggiare l'esperienza utente. Pertanto, il nostro sistema è progettato per dare priorità alla sicurezza e garantire che qualsiasi spostamento del traffico non influisca negativamente sulla qualità.

Capacità della rete

Una sfida è comprendere la capacità dei percorsi Internet prima di reindirizzare il traffico attraverso di essi. Il sistema sposta solo una parte del traffico per evitare congestioni e garantire che le prestazioni complessive rimangano stabili. Monitorando attentamente le prestazioni, possiamo reagire rapidamente a qualsiasi problema.

Vantaggi dell'Instradamento su Internet

Riduzione dei Costi

Spostare parte del traffico su Internet offre un'opportunità significativa di risparmio sui costi. I percorsi Internet possono essere significativamente più economici delle reti private. Questo è particolarmente vero quando i picchi di utilizzo causano costi più elevati sulla rete privata.

Parità di Prestazioni

Le nostre misurazioni hanno mostrato che le prestazioni dei percorsi Internet possono essere pari o migliori rispetto a quelle delle reti private in molte aree. Questa parità consente ai fornitori di servizi di offrire prezzi più bassi senza sacrificare la qualità.

Sfide Tecniche e Soluzioni

Perdita di Pacchetti

Un problema osservato è che i percorsi Internet a volte sperimentano una maggiore perdita di pacchetti rispetto alle reti private. Tuttavia, la perdita aggiuntiva può spesso essere gestita tramite software a livello di applicazione, che aiuta a recuperare i dati persi.

Jitter

I percorsi Internet hanno anche un po' più di jitter rispetto alle reti private. Tuttavia, la maggior parte delle applicazioni di videoconferenza può assorbire questo jitter aggiuntivo senza influire sulle prestazioni.

Assegnazione Congiunta di Server e Opzioni di Routing

Per massimizzare l'efficienza del nostro sistema, abbiamo implementato un metodo che assegna in modo ottimale sia il server che il percorso di routing per ogni chiamata. Questa ottimizzazione congiunta aiuta a minimizzare i picchi sulle reti private pur rispettando gli standard di qualità.

Regolazioni in Tempo Reale

Il sistema è progettato per apportare aggiustamenti in tempo reale. Se la qualità scende improvvisamente, il traffico può essere reindirizzato immediatamente verso percorsi privati per mantenere un'esperienza utente senza interruzioni. Questo livello di adattabilità è cruciale, soprattutto durante i periodi di alta affluenza.

Risultati di Produzione

Modelli di Utilizzo della Rete

Esaminando i nostri risultati di produzione, abbiamo scoperto che i percorsi Internet potevano gestire un volume significativo di traffico senza un degrado evidente della qualità. I dati hanno anche mostrato che anche quando una parte del traffico veniva spostata su Internet, ciò non portava a significativi aumenti nella latenza o nella perdita di pacchetti.

Stabilità a Lungo Termine

Le nostre misurazioni nel corso di diversi mesi hanno dimostrato che le prestazioni dei percorsi Internet sono rimaste stabili, e in alcuni casi, sono migliorate. Questa tendenza incoraggia ulteriori esplorazioni nell'utilizzo dei percorsi Internet per un maggior traffico.

Considerazioni Future

Con l'avanzare della tecnologia, ci sono opportunità per continui miglioramenti nel modo in cui gestiamo il traffico di rete. Con algoritmi migliori per il routing e l'allocazione delle risorse, il potenziale per risparmi sui costi e un miglioramento dell'esperienza utente crescerà solo.

Conclusione

Questo articolo ha esplorato il potenziale di scaricare il traffico delle videoconferenze dalle reti private a Internet. Valutando le prestazioni della rete, implementando una gestione attenta del traffico e ottimizzando per l'esperienza utente, i servizi di videoconferenza possono ridurre significativamente i costi mantenendo un servizio di alta qualità. I risultati suggeriscono un futuro promettente per l'integrazione dei percorsi Internet nelle soluzioni di videoconferenza su larga scala, con miglioramenti continui nella tecnologia che supportano questo cambiamento.

Fonte originale

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

Estratto: 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.

Autori: 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

Ultimo aggiornamento: 2024-07-02 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2407.02037

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.02037

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

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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