O que é uma eCDN?

Uma rede corporativa de entrega de conteúdo distribui conteúdo na rede privada de uma organização. Ela pode usar caches, multicast, entrega entre pares ou nós de borda posicionados estrategicamente para limitar o tráfego repetido vindo da origem.

O streaming de vídeo por HTTP é unicast: como a Microsoft descreve para eventos do Teams, cada espectador recebe um fluxo individual da internet. Quando grande parte das pessoas de um escritório assiste à mesma reunião geral, esses fluxos idênticos disputam o mesmo gateway de internet ou link WAN. Uma eCDN permite que a maioria dos espectadores de uma unidade obtenha o vídeo de dentro da rede, por um de três métodos. As eCDNs ponto a ponto fazem com que os navegadores ou aplicativos dos espectadores troquem segmentos de vídeo entre si por canais de dados WebRTC na LAN, com a coordenação de um serviço na nuvem. As eCDNs com cache colocam um cache de vídeo em uma unidade para atender aos espectadores próximos. As eCDNs multicast enviam um único fluxo para uma rede com multicast habilitado, à qual cada receptor se conecta. Em todos os casos, o vídeo continua vindo de uma origem externa, normalmente a CDN de internet da plataforma de streaming. As eCDNs ponto a ponto também usam essa CDN como alternativa: na arquitetura da Microsoft, por exemplo, cada espectador ainda baixa alguns segmentos por HTTP, e os manifestos e as licenças DRM sempre vêm do servidor HTTP, para que a autorização da própria plataforma continue sendo aplicada. Diferentemente de uma CDN pública, cujos nós de borda são distribuídos conforme a localização do público no mundo, a topologia de uma eCDN acompanha as unidades, sub-redes e VPNs da organização.

Ponto a ponto, cache ou multicast: o que cada método exige da rede? O método ponto a ponto não exige servidores na unidade, mas os pares precisam se comunicar diretamente por UDP dentro da LAN e acessar o serviço de coordenação do fornecedor por HTTPS e WebSocket; a Microsoft prevê que a inspeção TLS interfira nessa conexão WebSocket e recomenda isentar seus domínios dessa inspeção. Uma eCDN com cache precisa de um servidor de cache implantado onde estão os espectadores. O OmniCache da Ramp, conforme documentado pela Brightcove, é um appliance de software instalado localmente: um plug-in no player web reescreve a URL do fluxo para que computadores e dispositivos móveis obtenham o conteúdo do cache, que busca na CDN da plataforma tudo o que ainda não armazena. O multicast exige roteadores que executem um protocolo de roteamento multicast e hosts que sinalizem a participação em grupos e, na implementação da Ramp, um servidor local e um cliente receptor em cada computador usado para assistir; em contrapartida, a Ramp afirma que esse método usa a largura de banda equivalente à de um único espectador, independentemente do tamanho do público. Os fornecedores combinam os métodos: o player da Ramp pode recorrer a um cache local quando o receptor ou o fluxo multicast não está disponível.
A troca entre pares pelo navegador funciona sem alterações no cliente? Muitas vezes, não. Os navegadores ocultam os endereços IP locais do WebRTC por trás de nomes mDNS, por isso o guia de configuração da Microsoft descreve a política WebRtcLocalIpsAllowedUrls no Chrome e no Edge, que expõe os IPs locais ao serviço da Microsoft, como um componente obrigatório para que seu cliente de navegador participe da troca entre pares (o aplicativo Teams para desktop não é afetado), e os requisitos da Kollective publicados pela Vimeo afirmam que a eficiência da troca entre pares é limitada sem uma política equivalente. O mesmo guia informa que uma segunda política, LocalNetworkAccessAllowedForUrls, que permite aos sites listados acessar endpoints da rede local, também precisa ser configurada; sem ela, segundo a Microsoft, os clientes de navegador podem ser impedidos de estabelecer conexões entre pares. As instruções da Microsoft configuram ambas pelo registro do Windows e descrevem clientes implantando a primeira em larga escala com a Política de Grupo ou um sistema de gerenciamento de endpoints, como o Intune. Os dispositivos que não conseguem trocar dados entre pares não são bloqueados. Eles recorrem à entrega convencional pelo servidor, que gera a carga que a eCDN deveria eliminar.
Como a troca entre pares é mantida dentro de uma unidade e fora da VPN? Por meio do serviço de coordenação e da configuração de sub-redes. O serviço da Microsoft mapeia quais pares são adjacentes na rede, não conecta pares que identifica como pertencentes a unidades diferentes e pode impor regras de troca entre pares por IP local usando um mapeamento de sub-redes fornecido pelo cliente; o mesmo mapeamento pode impedir que clientes Wi-Fi façam upload para pares, para evitar o congestionamento do link de upload desses clientes. Para usuários de VPN, a Microsoft recomenda o tunelamento dividido e a desativação da troca entre pares nas sub-redes de VPN, e a Vimeo dá orientações equivalentes para a Kollective e a Hive Streaming, para que os pares não troquem vídeo pelo concentrador de VPN. As regras de sub-rede atuam sobre o endereço que o serviço vê: a Microsoft alerta que a política de IP local do navegador expõe apenas o adaptador de rede de maior prioridade de um dispositivo, por isso um espectador que usa o navegador com vários adaptadores, por exemplo em uma VPN sempre ativa, pode ser atribuído ao grupo de sub-rede errado. Inclua navegadores conectados à VPN no teste anterior ao evento e verifique a qual grupo eles são atribuídos. Com a troca entre pares desativada, cada espectador conectado à VPN ainda obtém um fluxo individual e, em um túnel forçado (completo), esse fluxo é roteado pela infraestrutura da VPN, a menos que receba uma rota direta; a Microsoft publica uma exceção desse tipo para o tráfego dos participantes de eventos do Teams. Quanto ao controle de acesso, a Microsoft afirma que apenas espectadores autenticados pela plataforma de vídeo entram na rede de pares e que as conexões entre pares são criptografadas com DTLS.
Como saber se a eCDN está realmente reduzindo a carga de tráfego? O sucesso da reprodução não comprova isso, porque a entrega por HTTP é acionada automaticamente como alternativa. A medida é a proporção de bytes entregues dentro da rede. O painel da Microsoft apresenta a eficiência da entrega entre pares como os bytes entregues entre pares divididos pelo total de bytes, junto com a rebufferização. Seu exemplo de cálculo apresenta um fluxo de 2 Mbps para 1.000 espectadores que exige 2 Gbps sem redução de carga e 200 Mbps com eficiência de 90%. Teste antes do evento com um nível realista de simultaneidade: a Microsoft oferece um teste silencioso que simula um evento ao vivo e observa que a redução de carga possível fica limitada a 50% com dois espectadores e 67% com três. Por isso, um teste com poucas máquinas subestima o resultado.

Implante uma eCDN quando grandes transmissões internas ao vivo forem saturar os links da rede corporativa sem ela. O método de entrega precisa atender às restrições de firewall, topologia, dispositivos e privacidade, ou os clientes podem passar a receber o tráfego da origem.

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Fontes

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