Gerenciando “Over-the-Top” para melhorar o resultado final

Os provedores de serviços precisam de melhores ferramentas e insights para entender a relação entre sua infraestrutura, entrega de serviços e qualidade de serviço do usuário final.

Hoje, a internet é dominada por plataformas de conteúdo e redes de entrega de conteúdo, que estão “embaralhando” o crescente volume e variedade de conteúdo em redes de provedores de serviços para aproximá-lo dos usuários finais para entrega otimizada e experiência aprimorada. Com a maior parte do conteúdo agora entregue a partir de redes de provedores de serviços, muitas questões e termos como neutralidade da rede e “over-the-top” podem precisar ser reexaminados.

Como a internet mudou desde 2010

Durante a última década, a internet – a rede global de redes – cresceu e encolheu simultaneamente. Como isso é possível?

Em termos de volume de tráfego, a internet cresceu massivamente. As taxas de crescimento anual variam entre diferentes redes de provedores de serviços, com taxas de crescimento típicas na faixa de 25-40% CAGR e com tráfego de rede diário normalmente medido em petabytes.

Isso foi antes da pandemia do COVID-19. Desde o início da pandemia, as redes experimentaram um crescimento anual de tráfego na faixa de 40 a 60%.

Parte do motivo desse crescimento é nosso comportamento on-line alterado e maior dependência da conectividade de banda larga à medida que nosso trabalho, aprendizado e entretenimento mudaram para on-line.

O crescimento do tráfego também é impulsionado pelo crescimento exponencial do número de dispositivos conectados à Internet, muitos dos quais têm endereços IP públicos (IPv4 e IPv6). Muitos dispositivos conectados ainda estão usando endereços IP privados, roteadores domésticos “atrás” ocultos usando Network Address Translation (NAT). O espaço de endereço IPv4 que está se esgotando rapidamente é aumentado com o espaço de endereço IPv6 e permitirá que bilhões de novos dispositivos e sistemas sejam adicionados, incluindo uma infinidade de dispositivos de Internet das Coisas (IoT).

Há uma década, havia apenas alguns dispositivos conectados por residência – principalmente laptops, telefones celulares e tablets. Nos últimos dois anos, o número de dispositivos conectados cresceu significativamente. Alguns consumidores com experiência digital agora têm mais de 30 dispositivos conectados em suas casas, incluindo laptops, smartphones, consoles de jogos, sensores e controladores de automação residencial, alto-falantes inteligentes, aparelhos de TV conectados à Internet e dispositivos de streaming. Todos esses dispositivos têm acesso a mais largura de banda do que nunca.

Então, como a internet está ficando menor ?

Observando o número de domínios originários de tráfego, notamos uma redução significativa. Em 2009, metade do tráfego de internet na maioria das redes de provedores de serviços veio de 150 domínios de origem. Em 2019, esse número caiu para apenas cinco. Em 2019, 90% do tráfego da Internet nas redes dos provedores de serviços era originário de menos de 150 fontes e 50% de todo o tráfego da Internet vinha de um pequeno número de ASNs da Internet.

Embora as “dez principais” fontes de domínios de origem de conteúdo variem de rede para rede e de região para região, elas são tipicamente gigantes de hiperescala – os maiores provedores de streaming de vídeo, jogos online e conteúdo em nuvem.

Veja também: O que torna a observabilidade da nuvem crítica e diferente?

A ascensão de gigantes em hiperescala

A última década também viu o incrível crescimento dessas empresas de hiperescala. Com a ajuda de tecnologias de rede avançadas, como 4G/LTE, computação em nuvem e dispositivos finais mais sofisticados, gigantes de hiperescala como Amazon, Apple, Facebook, Google, Microsoft e Netflix encontraram maneiras de expandir seus serviços para bilhões de pessoas.

No entanto, com a expansão das enormes bases globais de assinantes, os hiperescaladores começaram a ter problemas. A crescente demanda por vídeo, aplicativos e serviços significou que hospedar conteúdo em hiperescala em grandes data centers em nuvem centralizados e fornecê-lo por redes de trânsito da Internet tornou-se punitivamente caro.

Além disso, a distância entre os data centers e os usuários finais introduziu latência e muitas vezes afetou a qualidade do serviço (QoS) para os assinantes.

Assim, os hiperescaladores precisavam aproximar seu conteúdo dos consumidores, e a solução veio na forma de um novo tipo de provedor:a rede de entrega de conteúdo (CDN). A década passada viu um aumento maciço nas CDNs, de generalistas de conteúdo como Cloudflare e Akamai, que fornecem muitos tipos diferentes de conteúdo para CDNs como o Open Connect da Netflix ou o GGC do Google otimizado para tipos de conteúdo específicos.

Inicialmente, as CDNs aproximavam o conteúdo popular dos consumidores hospedando perto dos principais sites de peering nacionais e regionais (internet exchanges ou IXPs). Mais tarde, eles o aproximaram ainda mais, hospedando-o nas redes de provedores de serviços individuais, que evoluíram suas arquiteturas de rede para incorporar esses caches CDN locais (na rede).

Veja também: Redes de entrega de conteúdo versus computação de borda

Os hiperescaladores off-net são os provedores de serviços on-net

O conteúdo popular continua a ser trazido para mais perto dos assinantes — com caches CDN de nível local e metropolitano agora sendo a norma. Esses caches locais fornecem vídeo de ultra-alta definição, atualizações de jogos, atualizações móveis e outros serviços para um número crescente de assinantes; facilitando experiências premium.

Em 2009, as CDNs transportavam menos de 25% do tráfego de internet. Em 2019, no entanto, eles estavam entregando quase 90% disso. A internet efetivamente se tornou um vasto mecanismo de entrega de conteúdo, hoje dominado pelo tráfego de vídeo, jogos e videoconferência.

O melhor artigo da ACM SIGCOMM 2021, “Sete anos na vida das redes hipergigantes”, se aprofunda para mostrar como milhares de servidores de hiperescala implantados dentro de redes de provedores de serviços estão mudando a estrutura da Internet e a forma como os serviços são entregues. O artigo mostra que o número de redes que hospedam off-nets de hiperescala triplicou de 2013 a 2021:chegando a 4.500 redes. Embora as maiores empresas de plataforma dominem essas implantações, quase todas essas redes de provedores de serviços hospedam em sua própria rede pelo menos um – e cada vez mais dois ou mais – servidores do Google, Netflix, Facebook ou Akamai.

Fora da rede extensões para esses hipergigantes são servidores e caches na rede hospedados em redes de provedores de serviços. Isso fornece acesso rápido ao conteúdo, serviços e aplicativos da Internet para uma base crescente de assinantes.

É tudo rosa para os prestadores de serviços?

De muitas maneiras, essa expansão do conteúdo dos hiperescaladores hospedados mais perto dos usuários finais tem sido uma situação vantajosa para todos:os consumidores obtiveram acesso ao conteúdo de alta largura de banda, baixa latência e onipresente; os provedores de conteúdo em hiperescala acumularam assinantes enquanto minimizavam os custos de trânsito; CDNs expandiram seus negócios; e os provedores de serviços de comunicações tornaram-se provedores de conectividade crítica, pois nos tornamos dependentes do acesso onipresente à Internet.

A demanda do consumidor por uma grande variedade de conteúdo cria uma oportunidade para os provedores de serviços aprimorarem seu jogo, introduzirem pacotes de conteúdo de valor agregado além dos planos básicos de conectividade e competirem para fornecer a melhor qualidade de experiência ao usuário final.

À medida que os hiperescaladores se aproximam dos clientes finais e obtêm melhor controle sobre o desempenho de seu conteúdo, os provedores de serviços não obtêm os mesmos insights. Para provedores de serviços, caches e servidores on-net são em grande parte grandes “caixas pretas” em suas redes que fornecem conteúdo premium para seus assinantes. Mas ainda assim, muitos provedores de serviços ficam na dúvida quando se trata de questões como:Como posso melhorar o desempenho de um novo serviço? Posso otimizar a entrega de serviços (ainda mais)? Qual é a experiência do usuário dos meus assinantes?

À medida que mais serviços estão sendo entregues a partir de infraestruturas de serviço de terceiros na rede, os provedores de serviços precisam de melhores ferramentas e insights para entender a relação entre sua infraestrutura, entrega de serviços e qualidade de serviço do usuário final.

Isso provavelmente é mais verdadeiro para serviços de vídeo do que qualquer outro tipo de tráfego.

Hora de parar de chamá-lo de "exagerado"?

A transmissão de vídeo da Netflix, YouTube, Amazon Prime, Hulu, Facebook e outras fontes de vídeo online domina a Internet e as redes de provedores de serviços. O vídeo representa mais de 50% do tráfego geral em muitas redes hoje.

O streaming agora se estende durante o dia – com tráfego de pico contínuo à noite, nas chamadas horas de “horário nobre”.

No entanto, o tráfego de vídeo cresceu não apenas pelo aumento do tempo gasto em streaming. Durante a pandemia, houve um aumento significativo de novos “olhos”. Na América do Norte, por exemplo, entre março e setembro de 2020, houve mais de 30% de novos endpoints de vídeo.

Existem dois mecanismos principais para fornecer streaming de vídeo aos assinantes:

• Na rede:o conteúdo mais popular é veiculado a partir de caches de conteúdo baseados em rede.
• Fora da rede:conteúdo adicional é fornecido da Internet, geralmente por meio de links de peering privados com os maiores CDNs e provedores de serviços de vídeo. Esse tráfego é de interesse para as equipes de planejamento de rede, pois há um custo mais alto associado ao tráfego de peering/trânsito.

Hoje, em muitas redes, mais de dois terços de todo o conteúdo de vídeo é entregue a partir de caches na rede.

Então, talvez seja hora de abandonar o termo depreciativo “over the top” (OTT) ao falar sobre serviços de vídeo. Vídeo por assinatura sob demanda (ou streaming de vídeo sob demanda), também conhecido como SVOD, é um termo que descreve muito melhor o mundo da Netflix, YouTube, Amazon Prime, Disney Plus e muitos outros serviços de vídeo hoje.

Os provedores de serviços precisam de melhores insights para SVOD e outros serviços OTT

Para provedores de serviços, é igualmente importante entender como sua on-net e fora da rede mecanismos de entrega de vídeo (e outros serviços) estão funcionando — e fazer isso para todos serviços de vídeo em execução em sua rede.

Esta não é uma tarefa que pode ser feita facilmente coletando dados de seus nós de rede, pois envolve:

• Identificando com precisão o tráfego de streaming de vídeo de todos os outros tipos de tráfego.
• Identificando um serviço de vídeo específico (que, às vezes, vem junto com todos os outros conteúdos pertencentes a uma CDN.)
• Compreender como os fluxos de vídeo – fluxos de IP de transporte de vídeo – atravessam a rede e afetam a infraestrutura da rede.
• Quantificar e comparar streams pertencentes a diferentes serviços de vídeo.
• Quantificar o desempenho do vídeo e a experiência do usuário final.

Felizmente, a tecnologia evoluiu de tal forma que grandes quantidades de dados podem ser obtidas da rede na forma de telemetria de rede e processadas por mecanismos de big data para fornecer novos insights aos provedores de serviços.

Usando análises de rede de big data com contexto de internet detalhado, os provedores de serviços podem obter uma visão holística da cadeia de entrega de serviços de internet, neste caso, vídeo, e obter insights multidimensionais poderosos que podem ajudá-los a detalhar perspectivas de rede específicas:vídeo insights de entrega de serviço de caches on-net versus off-net em roteadores de peering, número de fluxos de vídeo por serviço de vídeo e taxas médias de bits de streaming.

Além disso, com as ferramentas certas, esses insights podem ser expandidos para mostrar o consumo de serviços de vídeo por tipo de acesso ou consumo por categorias específicas de assinantes – de usuários superpesados ​​(usando terabytes de largura de banda por mês) a usuários casuais e para cobrir outros tipos de serviços – não apenas vídeo – para entender melhor quais conteúdos e aplicativos são mais usados.

Percepções melhores geram novas oportunidades de monetização

À medida que os provedores de serviços obtêm mais informações sobre como entregam o conteúdo de sua rede e da Internet para seus assinantes, esse conhecimento cria uma oportunidade de ir além da conectividade básica e focar na qualidade do serviço e na experiência do cliente como forma de conquistar e reter assinantes .

Todas essas informações podem ajudar os provedores de serviços a aumentar as oportunidades de monetização adicional:

• Oferecendo planos especiais que incluem qualidade de vídeo "premium".
• Oferecendo pacotes de serviços (que incluem uma assinatura de serviços populares de streaming de vídeo.)
• Tornar-se um provedor de conteúdo de vídeo on-line e oferecer seu serviço de vídeo.
• Melhorar suas parcerias comerciais com distribuidores de vídeo on-line – para melhorar seus negócios.

Conclusão

As questões relacionadas à entrega de conteúdo com custo otimizado são importantes para os provedores de serviços, pois eles são desafiados a fornecer conteúdo e serviços de muitas fontes localizadas dentro e fora de sua rede, com visibilidade geralmente limitada de todo esse tráfego.

A nova geração de análise de rede de big data pode fornecer melhor visibilidade de rede, serviço e assinante e insights detalhados em tempo real para ajudar os provedores de serviços a otimizar sua entrega de serviços, melhorar a experiência do cliente e abrir novas oportunidades de monetização.