Kako prevladati izazove ultra-niske latencije u 5G mreži?

5G ubrzano ulazi u sva područja primjene. Tijekom sljedećih nekoliko godina, pružatelji internetskih usluga morat će postaviti ogroman broj novih radijskih stanica. Mobilne i fiksne širokopojasne i backhaul mreže morat će podnijeti ogroman rast prometa. Budući da omogućuje skalabilnu dodjelu resursa i agilnu kontrolu virtualiziranih usluga, Domain Name System (DNS) već ima ključnu ulogu u mnogim ISP mrežama. Ipak, s ubrzanom primjenom 5G mreža, pravi problem postaje latencija, a to je posebno važno kod temeljnih mrežnih protokola poput DNS-a. Brzi odaziv osnovnih servisa postaje prioritet.

5G mreža je utemeljena na cloud-native principima i odlikuje je potpuno automatizirani životni ciklus. Moramo stoga, postaviti, nekoliko pitanja:

Kako će 5G mreža utjecati na temeljne mrežne funkcije DNS-a?

Kako će masovno povećanje prometa utjecati na druge protokole kao što su DHCP i IP Address Management?

Problem latencije u 5G mreži

Vratimo se nekoliko koraka unazad i objasnimo zašto je problem latencije u 5G mreži u središtu pozornosti i što ustvari ultra-niska latencija znači.

5G ili peta generacija bežične mreže poboljšat će trenutnu cellular bežičnu tehnologiju u smislu vremena odaziva, brzine, broja podržanih tipova uređaja, pouzdanosti i gustoće uređaja (po kvadratnom kilometru). Važno je istaknuti da potencijal 5G mreže nadilazi transformaciju u korištenju mobitela.

Prijelaz na 5G značajno će utjecati i na korištenje Internet of Things (IoT) uređaja i senzora. Razvoj mreže omogućit će revoluciju u automatiziranoj proizvodnji, pametnim gradovima (smart cities), mobilnom zdravstvu, telesurgery,  e-sportu, pametnim vozilima i, naravno, VR/AR gamingu. S druge strane, latencija će dovesti do velikih izazova u smislu implementacije i usvajanja 5G mreže.

4G VS 5G.
5G donosi veću brzinu i pouzdanost

Što ustvari znači ultra-niska latencija? Pojam se koristi u odnosu na računalne mreže dizajnirane za obradu ogromne količine podataka, i to s izrazito niskom tolerancijom na latenciju. To se posebno odnosi na infrastrukturne protokole kako što su DNS i DHCP, u kojima su legacy rješenja svojevrsna norma. Ultra-niska latencija također bi trebala jamčiti pouzdanost 5G mreže.

Tehnološke inovacije zahtijevaju nisku latenciju

Moderan svijet ovisi o digitalnim aplikacijama. Sva područja poslovnog i privatnog života, kao i nedavne tehnološke inovacije zahtijevaju nisku latenciju. Na primjer, pametni dom (smart home) i gaming ovise o nadzoru u stvarnom vremenu i brzom signalu. Međusobno povezani senzori i ogroman rast IoT uređaja također nisu tolerantni na kašnjenje – traže latenciju koja je manje od brzine ljudske reakcije.

Latencija od najviše 20 milisekundi potrebna je za obavljanje tipičnih dnevnih taskova, i to na razini usluge koju svi zaslužujemo. No, trenutna DNS latencija je previsoka i ne može ponuditi optimalno korisničko iskustvo prilikom korištenja aplikacija na 5G mreži.

U slučaju VR/AR, povezanih automobila ili gaminga, 5G implementacija zahtijevat će end-to-end latenciju od 1-10 milisekundi ili čak latenciju koja se mjeri u mikrosekeundama. 5G će povećati našu ovisnost o edge computingu. To znači da će resursi u cloudu (mreža, computing, pohrana) morati biti bliže aplikacijama, korisnicima i uređajima. Isto tako, implementacija 5G mreže zahtijeva kraće putovanje podataka od clouda do podatkovnog centra, a to zahtijeva i veću upotrebu malih cell stanica na mrežnom edgeu.

ISP tvrtke moraju prevladati tehničke izazove 

Stvarno korisničko iskustvo u pogledu brzine interneta ponekad je potpuno drugačije u usporedbi s predviđanjima ili izvješćima koje izdaju ISP-ovi. Razlozi mogu biti brojni. Na primjer, laboratorijsko testiranje brzine interneta ne može u potpunosti replicirati stvarnu situaciju, odnosno predvidjeti broj uključenih uređaja ili hostova.

Tijekom prijašnjeg razvoja komunikacijskih, odnosno internetskih mreža prioritet je bio bandwidht (mrežna propusnost). Niska latencija je uglavnom ostajala izvan fokusa. U slučaju implementacije 5G mreže, trenutna latencija DNS-a je neprihvatljiva.

Kao što je moguće naslutiti, prijelaz na 5G mrežu dovest će do brojnih tehničkih izazova za operatere usluga i mrežne pružatelje. DNS, DHCP i IP Address Management – DDI – ključni su mrežni servisi za 5G povezivanje. Shodno tome, najveći izazovi za ISP-ove su:

  • Ultra niska latencija za omogućivanje aplikacija u stvarnom vremenu
  • Automatsko DDI skaliranje za mrežni slicing
  • Distribucija DDI usluga na mrežni edge za omogućivanje Multi-Access Edge Computing (MEC)

Implementacija 5G zahtijevat će ultra-nisku latenciju

Kako Infoblox pomaže kod implementacije 5G

Uvođenje 5G mreže prilika je za modernizaciju DNS/DHCP stocka, budući da latencija ili kašnjenje servera postaje primjetan problem za pretplatnike.

DDI (DNS, DHCP i IP Address Management) je ključan za masovnu implementaciju 5G mreže i pripadajućih usluga. Infoblox može pružateljima internetskih usluga pružiti ultra-nisku latenciju od 50 mikrosekundi u prosjeku, što može unaprijediti iskustvo korištenja za milijune pretplatnika.

DNS Cache Acceleration rješenje dizajnirano je s 5G i edge aplikacijama na umu, te kao takvo pruža učinkovit odgovor na izazove povezane s ultra-niskom latencijom. Rješenje podržava do pet milijuna DNS upita (queries) u sekundi, i to kao samostalni uređaj. Pružatelji usluga zahtijevaju skalabilnu edge implementaciju koja uključuje mnoštvo form factora, uljučujući virtualizirani NFV (Network Function Virtualization) i mogućnost korištenja carrier-grade aplikacija. Infoblox nudi upravo to.

Rješenja DNS Cache Acceleration omogućuju centralizirano upravljanje, brzu i jednostavnu implementaciju i automatsko skaliranje mreže. Pritom se svim uslugama može učinkovitije upravljati. Ovaj softver podržava tehnologiju virtualizacije hardvera x86 kako bi se osigurala latencija od 50 mikrosekundi u prosjeku.

Infoblox DNS Cache Acceleration korisnicima osigurava brzi internet response time. Zaključno, ovo rješenje osigurava visoku razinu zadovoljstva korisnika, pomaže ISP-ovima u razvoju infrastrukture i smanjuje rad osoblja.