Según un informe de Statista, el tráfico mundial de video móvil a partir de 2019 fue de alrededor de 19.27 Petabytes por mes (PB/mes). El mismo informe predijo un aumento a 60.88 PB/mes para el año 2022. Si normalmente hay 7 minutos de vídeo HD-TV en un Gigabyte y hay un millón de Gigabytes en un Petabyte.
Entonces… Un petabyte es 13.3 años de video en HD-TV. ¡Eso es mucho tiempo viendo la televisión!
Individualmente es imposible, pero globalmente, tiene sentido.
La gente está usando más video bajo demanda que nunca, servicios como Netflix o Amazon Prime son la nueva norma. Pero la televisión no es la única en la categoría multimedia. Los jugadores están totalmente inmersos en juegos online multijugador como World of Warcraft o Fornite. Y las nuevas aplicaciones visuales en la nube como Desktop-as-a-Service, que se basa totalmente en video, o experiencias inmersivas en vivo como RA/RV, y la lista continúa.
En este artículo, nos acercaremos al Visual CDN que es una de las soluciones más prometedoras para el futuro de las aplicaciones basadas en la visualización.
Desafíos con los nuevos servicios basados en la visión
El consumo de contenido multimedia, en particular, el video de los dispositivos móviles, ejerce una gran presión computacional en las redes del proveedor de servicios.
El procesamiento y almacenamiento remoto en la nube privada/pública puede ayudar a descargar una gran parte de esa carga computacional que el video pone al límite a los dispositivos y redes. Pero hay otro desafío, para enviar y recibir datos de video HD en vivo desde un dispositivo en el borde, como un teléfono inteligente, a un servidor de nube remoto distante, los usuarios necesitan velocidades de latencia ultra bajas.
Las aplicaciones visuales ponen mucha demanda en las redes. Aquí están algunas de las aplicaciones visuales más exigentes, con las que los proveedores de servicios tienen que lidiar.
- Las aplicaciones como el video bajo demanda (VOD) y la transmisión en directo requieren un procesamiento de medios sin fisuras, como la compresión, la mejora y la transcodificación.
- Renderizaciones gráficas basadas en la nube como efectos visuales, modelado 3D y animaciones que necesitan altas cargas computacionales y ancho de banda.
- Ejecutar análisis de video o audio en la nube requiere seguridad, alto rendimiento y cumplimiento de normas. Se requiere un alto rendimiento si un cliente está tratando de ejecutar análisis basados en la nube con muchos datos.
- Hay muchos servicios visuales nuevos y exigentes, como la transmisión de juegos multijugador, vigilancia en toda la ciudad, experiencia de inmersión mediante RA/RV, video volumétrico y vehículos populares autónomos.
Como una forma de deshacerse de parte de este estrés y ofrecer servicios excepcionales, los proveedores de servicios comenzaron a desplegar aplicaciones visuales en sus nubes privadas. Otros utilizaron nubes públicas como AWS y Azure, con una infraestructura preparada para este tipo de demanda.
Y así nació el CDN Visual.
¿Qué es la Red de Entrega de Nube Visual (CDN Visual)?
En resumen, la Red de Entrega de Nube (CDN) Visual es un modelo que tiene como objetivo acercar las capacidades de computación visual al usuario final. El consumidor se beneficia de la baja latencia y del contenido visual altamente disponible, y el proveedor de servicios obtiene los beneficios de la computación en la nube, incluyendo una infraestructura de bajo costo, confiable y elásticamente escalable.
Una CDN visual le da la oportunidad al proveedor de ofrecer una mejor experiencia a estos dispositivos de borde. Aplicaciones como el procesamiento de medios (entrega VOD), gráficos basados en la nube, análisis de medios basados en IA y otros servicios visuales exigentes como medios inmersivos, imágenes médicas o videojuegos, pueden ser mejorados en gran medida.
¿Qué pueden aprender los proveedores de servicios del CDN de Netflix?
Netflix, uno de los mayores proveedores de video bajo demanda, es responsable del 15% de todo el tráfico global de Internet, según Statista.
¿Cómo lo consiguió Netflix?
Construyendo su propia Red de Entrega de Contenido (CDN).
Inicialmente, Netflix subcontrató la mayor parte de su entrega de streaming de video a proveedores populares de CDN. Pero estos proveedores fueron incapaces de expandir su infraestructura y crecer al ritmo que Netflix exigía. Además de eso, Netflix estaba invirtiendo enormes cantidades de dinero en la subcontratación de la transmisión de video a esas CDNs de terceros.
Netflix tomó el control y salió a construir su propio CDN para distribuir el contenido, ahora llamado Open Connect. Utilizaron una combinación de NGINX, de código abierto, como servidor de medios de transmisión, FreeBSD como sistema operativo y la nube pública AWS de Amazon. Netflix usa el CDN de Open Connect para servir archivos a sus clientes y AWS proporciona servicios de panel de control.
¿Cómo pueden los proveedores de servicios aprovechar también la CDN?
Aunque una red de distribución de contenidos, como la de Netflix, dependería de potentes y fiables redes subyacentes conscientes del contenido, hoy en día también disponemos de las herramientas para construir una.
Los proveedores de servicios, los operadores de telecomunicaciones y las grandes empresas pueden aprovechar la virtualización de la red de distribución de contenidos para ofrecer mejores servicios de medios a sus clientes. Pueden desplegar la infraestructura rápidamente e implementar todas las funciones necesarias para replicar, distribuir y adaptar el contenido visual. Y todo ello con un bajo costo total de propiedad (TCO).
La solución de CDN visual:
- Hace que el contenido esté disponible con poco retardo y fluctuación, ya que se localiza más cerca del usuario final. También utiliza menos recursos de red, como los servidores de replicación.
- Descentralización del procesamiento de los medios de comunicación, la ejecución de aplicaciones y el almacenamiento en caché.
- Mejorar la QoS y la QoE para los clientes, ya que se optimiza la entrega de multimedia y la latencia. El contenido solicitado se almacena (en caché) y se procesa más cerca del usuario final.
- Ayuda a evitar los bloqueos de los pocos proveedores de CDN.
Soluciones de CDN visual: Virtualización, software y hardware
El CDN Visual consiste en recursos de hardware y software optimizados que residen en una infraestructura virtual, como la Infraestructura NFV (NFVi).
NFV es la tecnología que reemplaza los aparatos de red dedicados con software que se ejecuta en aparatos comerciales (COTS). El NFVi es el modelo que describe los componentes de hardware y software necesarios para una VNF (Virtual Network Function). El NFV puede reducir en gran medida el consumo de recursos de red mediante la asignación de recursos flexibles y dinámicos.
¿Por qué se necesita el NFVi?
La plataforma base de NFVi puede soportar funciones críticas de CDN visual como transcodificación de medios, streaming, preprocesamiento, almacenamiento en caché, etc. Da flexibilidad a un bajo costo.
Entonces, ¿qué hardware y software puede hacer realidad esta infraestructura virtualizada?
- Conjunto de software de código abierto. CDN de código abierto como framework de almacenamiento en caché como NGINX y Apache Traffic Server (ATS). Estas plataformas de distribución de contenidos pueden ayudar en el streaming y el IP a través de la Red de Datos por Cable. También, bibliotecas de medios de código abierto para la transcodificación de medios como FFmpeg, Media Service Studio y Scalable Video Technology (SVT MSS). Estos mecanismos de transcodificación de medios permiten un rendimiento superior en la transcodificación y distribución de video IP o HTTP/HTTPS.
- Recursos de hardware optimizados. Intel construyó una solución específica basada en procesadores escalables Intel Xeon. Esta solución está hecha a medida para despliegues de CDN de próxima generación acelerados por nubes visuales. Se basa en:
- Memoria y almacenamiento optimizados para la escalabilidad, la flexibilidad, la reducción de latencia y rentabilidad.
- Inteligencia Artificial Acelerada (IA) en las instalaciones.
- Protección reforzada por hardware y vigilancia de amenazas.
Una Intel Select Solution optimizada para CDN visual es el NCA-6210 de Lanner. Esta plataforma ayudará a acelerar el tiempo de despliegue de la CDN, reduciendo al mismo tiempo la complejidad. Una vez desplegado, el NCA-6210 puede acelerar las cargas de trabajo de CDN como la criptografía, la compresión de datos, la transcodificación y el almacenamiento en caché.
Palabras finales
Hoy en día, las aplicaciones de computación visual como los servicios de transmisión de multimedia, las imágenes médicas, los videojuegos multijugador o la analítica avanzada de video dependen totalmente de la computación en la nube y la conectividad de banda ancha.
Muchos de estos datos visuales van y vienen de los dispositivos IoT que normalmente se encuentran en el borde. Van a través de toda la Internet para conectarse a un servidor geográficamente remoto para ocuparse de todo su procesamiento de datos visuales.
Pero estos dispositivos se pueden beneficiar de un CDN visual.
Un CDN visual puede proporcionar un procesamiento y almacenamiento más rápido para el contenido visual más cercano al usuario final. Puede marcar la diferencia entre el contenido en tiempo real sin problemas y los retrasos en el video de baja definición. Afortunadamente, existen soluciones como la Intel Select Solution de Lanner NCA-6210 que permite implementaciones de CDN visual aceleradas por la nube de la próxima generación.