Первые последствия COVID-19 для операторских сетей: сети держатся!

Цифры и факты

• Беспрецедентный (и в очень короткий срок) рост мирового Интернет-трафика:
  • в большинстве сетей трафик по сравнению с прошлым годом вырос на 30–45%;
  • в последние четыре недели (и особенно за последние несколько дней) в пораженных районах мы наблюдаем пиковый рост трафика на 20–40% (как правило, в вечерние часы);
  • сети справляются с этим объемом, однако операторы рассчитывали выйти на этот объем в течение года, но не за несколько дней;
  • в сетях доставки контента (CDN) периферийные сегменты и пиринговые каналы имеют достаточно резервов;
  • наибольшему стрессу подвергается уровень агрегации и сервисные периферийные маршрутизаторы (service edge routers), где спрос приближается к пороговому уровню.
• Интересно посмотреть, какими стали ежедневные и еженедельные модели трафика.
• Считается, что максимальная пропускная способность сетей в рабочее время должна справляться с объемом онлайнового потокового трафика в 21.00 в воскресенье, но сегодня даже в рабочие дни пиковые объемы потокового трафика стали гораздо выше.
• Мы также наблюдаем бурный рост использования приложений, чувствительных к задержкам, причем этот рост происходит в рабочее время:
  • в США на 300% выросло использование видеоконференций (Zoom, Skype);
  • на 400% выросло использование игровых приложений (ведь дети остаются дома!).

COVID-19: как повлияли карантинные ограничения на работу сетей связи?

Из-за пандемии коронавируса в мире возникла небывалая ситуация. Заблокированы целые страны. Людям приходится прекращать или минимизировать все физические (социальные) контакты. Единственным спасением – в буквальном и переносном смысле – стала широкополосная связь: с ее помощью мы узнаем новости, выполняем работу (в удаленном режиме), общаемся и развлекаемся.

По странам и континентам катится волна экстренных чрезвычайных мер. Давайте посмотрим, какое влияние оказывает глобальная пандемия на сетевой трафик. Можно предположить, что текущая ситуация в сетях связи – это "прообраз будущего" для всех остальных сетей.

Мы проанализировали данные по нескольким западноевропейским сетям за неделю, начиная с 9 марта 2020 года. Мы рассмотрели все объемы и модели трафика. И хотя новая реальность только начинает оказывать свое влияние, уже сегодня стал очевидным целый ряд сетевых аномалий и тенденций.

В некоторых странах Западной Европы введен карантин. В нашем анализе "День 1" – это день, когда решение о введении карантина вступило в силу. Кроме того, мы рассмотрели ситуацию в первый уикенд после введения карантина. В нашем анализе это "Уикенд 1" (или "Воскресенье 1" в "Уикенде 1"). Мы сравнивали трафик день в день (рабочий день с рабочим днем и выходной день с выходным). День на неделе после введения карантина сравнивался с аналогичным днем предыдущей недели.

Социальные сети и мессенджеры

В День 1 и Воскресенье 1 мы увидели значительный рост использования популярных мессенджеров и социальных сетей. В День 1 один из наиболее популярных мессенджеров – WhatsApp – показал рост на 117–217%. Кроме того, большие всплески наблюдались в утренние часы в первый день закрытия школ. Мы также зарегистрировали шестикратный (на 500%) рост трафика в Воскресенье 1. Но несмотря на эти пики, доля трафика WhatsApp (в Гбит/с) в общем объеме сетевого трафика осталась в пределах допустимого.

День 1 и Воскресенье 1 после введения карантина:
рост трафика WhatsApp по сравнению с рабочими днями предыдущей недели и предыдущим воскресеньем

Netflix

В индустрии онлайновых развлечений рост трафика Netflix показал, что люди стали просматривать потоковое видео в более ранние часы (утром или сразу после обеда). Хотя вечерний трафик вырос всего на 20% по сравнению с предыдущим периодом, общий объем дневного трафика увеличился на 97% по утрам и от 27% до 42% в начале второй половины дня, что оказало значительное влияние на общее увеличение объемов сетевого трафика.

День 1 после введения карантина:
рост трафика Netflix по сравнению с рабочими днями предыдущей недели

В выходные дни объем трафика Netflix оказался гораздо более тревожным. Он вырос от 54% до 75% (в пиковые часы) по сравнению с предыдущей неделей и внес существенный вклад в общий рост сетевого трафика. Вечерние часы выходных дней всегда являются пиковыми для большинства сетей, поэтому Уикенд 1 стал настоящим испытанием для сетей связи – как по темпам роста, так и в абсолютных цифрах (разница достигла терабитного уровня).

Уикенд 1 после введения карантина:
рост трафика Netflix по сравнению с предыдущим уикендом

Общий объем сетевого трафика

В День 1 общий объем сетевого трафика увеличился от 30% (в 17.00) до 80% (в 21.00). При этом на протяжении всего дня наблюдались пики трафика от 50% до 70%.

День 1 после введения карантина:
общий рост трафика по сравнению с тем же рабочим днем на предыдущей неделе

Общем воскресного трафика в Уикенд 1 вырос от 34% до 97%. В некоторые моменты объем дополнительного трафика в сетях доходил до терабитного уровня. Обычно для определения достаточности сетевых ресурсов используются объемы "нормального" уикенда (когда люди активно используют потоковое видео и игровые приложения). В этом смысле Уикенд 1 оказался настоящим стресс-тестом для всех сетей. Хорошо, что сети справились с этим неожиданным пиком без ущерба для качества услуг. Плохо, что стремительный рост трафика может стать новой тенденцией. Так это или нет, покажет будущее.

Воскресенье 1 после введения карантина:
общий рост трафика по сравнению с предыдущим воскресеньем

Выводы

Какие выводы можно сделать по результатам Дня 1 и Уикенда 1? Какие новые широкополосные реальности откроются перед нами на локальном и глобальном уровнях в предстоящие недели и месяцы?

Вот несколько соображений на этот счет.

Мы видим рост трафика в проводных и беспроводных сетях. Но поскольку во время карантина большую часть дня мы будем проводить дома, основная нагрузка падет на проводные сети. Операторам нужно сделать так, чтобы их интернет-инфраструктура выдержала новую нагрузку. Операторские сети должны получить необходимые ресурсы и возможности для поддержки всех сервисов с высокой производительностью в условиях повышенного спроса.

Операторы должны получать точную и подробную информацию о своих сетях в режиме реального времени. Им нужны средства, способные анализировать, коррелировать и визуализировать данные со скоростью, недоступной для человеческого мозга. Новое поколение интеллектуальных сетевых систем и аналитических технологий, таких как Nokia Deepfield, позволяет в реальном времени получать весьма подробные и точные (до уровня приложений) многомерные данные о сетях, сервисах, сетевых потоках и методах использования сетевых услуг. (Между прочим, с помощью именно этой технологии был проведен анализ и получены все графики для данной статьи.)

Мы продолжим мониторинг глобального и локального воздействия пандемии COVID-19 на мировые сети. При этом нам очень важно извлечь из нынешней ситуации правильные уроки. Эта ситуация и эти уроки навсегда изменят способы нашей работы, общения и развлечений. К примеру, одной из областей, которые претерпят самые глубокие изменения, станет телемедицина. Способы доставки и получения медицинских услуг очень сильно изменятся.

В нынешней кризисной ситуации есть один положительный момент. Это современное состояние технологий. Новейшие средства связи предоставили нам возможность общаться и работать в любом месте и в любое время: дома, в операторских сетях и в системах Интернет-гигантов. Современные сетевые технологии выдержали удар нынешнего кризиса. Однако помимо текущих инвестиций в сети 5G и волоконно-оптическую инфраструктуру нам могут понадобиться новые капиталовложения в развитие проводных, беспроводных и конвергентных сетей, чтобы сделать их еще более устойчивыми и готовыми к будущему.

И мы надеемся, что будущее снова станет нормальным и привычным, таким, как мы хотим его видеть.

Вы можете поделиться своими мыслями по этой теме в Твиттере - @nokianetworks или @nokia с хэштегом #bigdata

Автор Крейг Лабовиц (Craig Labovitz)