Ole-Andre Naper og Anurag Shukla i Broadnet. (Bilde: Varg Aamo, Tek.no)

Derfor hakker ikke Netflix og YouTube på trege linjer

Det er ikke bare bredbåndet ditt som avgjør om du får god bildekvalitet.

Dette er en Tek Ekstra-sak som er tidligere publisert, men som nå er åpnet opp til glede for nye lesere. Her kan du lese mer om Tek Ekstra og alle medlemsfordelene » 

Hardware.no/Fornebu: Irriterer du deg over treg buffering på Netflix, kornete bilder de første sekundene av en film, og at YouTube til stadighet stopper opp og hakker? Da kan du trøste deg med at det kunne vært veldig mye verre, hvis det ikke hadde vært for CDN-er. Disse systemene er faktisk mye av grunnen til at videostrømming på nett kan gå så glatt som det går i dag. Men hva er egentlig en CDN?

Det har vi dratt på besøk til Broadnet for å finne ut av. Internettleverandøren, som betjener både bedrifter, privatpersoner og andre leverandører, har nemlig flere CDN-løsninger stående i sitt nett. I hovedkvarteret på Fornebu møter vi Anurag Shukla og Ole-Andre Naper, to av selskapets eksperter på temaet, som forklarer oss hvordan det hele henger sammen.

Korter ned avstandene

CDN står for «Content Delivery Network», altså innholdsleveranse-nettverk. I sin enkleste form er dette en rekke servere som inneholder forskjellige typer populært innhold, typisk video, som er plassert et sted i nærheten av sluttbrukerne. Fremfor å hente data fra den andre siden av kloden kan Netflix-tittere ved hjelp av CDN få sendt datastrømmen som inneholder en video fra sitt eget IT-tekniske nabolag, og ikke fra Netflix' hovedkvarter i California.

Her på IT Fornebu har Broadnet sine kontorer, hvor de planlegger og styrer mye av fiber- og CDN-strukturen i Norge.
Her på IT Fornebu har Broadnet sine kontorer, hvor de planlegger og styrer mye av fiber- og CDN-strukturen i Norge.Foto: Varg Aamo, Hardware.no

All den tid Internett er globalt, og vi ikke har noen problemer med å besøke statiske nettsider som kun er lagret på amerikansk jord, kan man kanskje spørre seg hvorfor dette trengs.

Svaret ligger i den enorme mengden data som skal sendes når en video blir spilt av på nett, så vel som i den enorme kundemassen Netflix sitter på. Hvis alle sammen skulle ha strømmet fra USA samtidig ville det nemlig ha krevd en mye tykkere fiberkabel under Atlanterhavet enn noe som finnes i dag.

– Veldig enkelt kan man si at en CDN gjør slik at ikke 100 000 mennesker skal trenge å dele på den samme transatlantiske kabelen til USA, forklarer Anurag Shukla, sjef for nettverksutvikling og teknologi i Broadnet.

– Man kan si at det er en fordel for oss operatører, siden vi slipper å ruste opp undersjøiske kabler, men det har også mange fordeler for sluttbrukeren. Forsinkelsen blir nemlig mye mindre når de kan hente innhold fra en CDN nær seg selv, og det er en direkte funksjon av fysikkens lover, sier han.

Kortere nettverksavstand også

Men det handler ikke bare om å korte ned fysiske avstander. Sluttbrukere som er kunder hos en internettilbyder med en CDN i sitt nettverk får også en kortere reisevei til innholdet når det gjelder nettverkstopografien. På norsk betyr det at filmen du skal strømme til din smart-TV ikke trenger å flyttes rundt på det store Internett, men heller kan reise rett hjem til deg fra Internettleverandørens egen kabel.

Det er nemlig slik at ingen blir koblet direkte på Internett. Selv om det er lenge siden vi hadde modemer som ringte til en telesentral er det fortsatt et liknende prinsipp som gjelder i dag – du er koblet til en sentral hos din Internettleverandør, og all din kommunikasjon med resten av nettet går gjennom denne. Når Internettleverandøren slipper å hente en film utenfra, og heller kan sende den mer eller mindre direkte fra sin egen sentral og hjem til deg, er det klart det går raskere.

– De operatørene som ikke har en CDN fra Netflix i sitt nett må i stedet ut på Internett og hente innholdet. For en nordisk operatør vil det bety å overføre data fra en av Netflix sine hubber i Europa. Det betyr enten Stockholm eller Amsterdam, avhengig av trafikken ut til de to lokasjonene, men i begge fall blir kvaliteten på filmen dårligere, forklarer Shukla.

Når filmen ikke er der

Slike bokser, med ganske solid innmat, er det som finnes spredt omkring i CDN-er rundt om i hele verden for å gi deg Netflix.
Slike bokser, med ganske solid innmat, er det som finnes spredt omkring i CDN-er rundt om i hele verden for å gi deg Netflix.Foto: Netflix

Når man har tusenvis av timer med film og TV-serier å by på, slik som Netflix, så er det klart at det er vanskelig å lagre absolutt alt på hver eneste lille CDN-server i hele verden – selv om de bruker enorme, spesialdesignede Open Connect-maskiner av typen du ser bilde av til høyre.

Innvendig har denne 36 harddisker av typen Hitachi Deskstar 5K3000 3 TB i drift, så vel som 36 Seagate Barracuda 7200.14 3 TB i reserve. I tillegg står det to Crucial M4 512 GB SSD-er i maskinen, og disse rommer operativsystemet så vel som det aller mest populære innholdet. Alt dette er koblet på et par LSI SAS 9201-16i kontrollerkort, som i tur er montert på et Supermicro X9SCM-F hovedkort.

En grense på drøyt 100 TB er like fullt en grense, og alt innholdet kan dermed ikke være med fra start. Så hva skjer hvis filmen du har lyst til å se mangler på CDN-ens mange harddisker?

– Hvis du starter en film som ikke ligger lokalt på en CDN-server, så skal den likevel starte umiddelbart hjemme hos deg. Da strømmes den enten direkte fra det nærmeste stedet den er lagret, for eksempel fra Amsterdam, eller så strømmes den derfra og via CDN-en, men i lavere kvalitet. Samtidig starter imidlertid CDN-serveren nedlastingen av en versjon i full kvalitet, og så snart det er nok av filmen på CDN-en, blir versjonen du ser på automatisk og helt umiddelbart oppgradert til høyere kvalitet, forklarer Shukla.

– Det er dette som gjør at du noen ganger kan få litt lav kvalitet de første sekundene du starter en film, før kvaliteten plutselig skyter i været, sier han.

Når det ikke finnes CDN

Netflix sine Open Connect-bokser monteres i slike serverskap, og har en formfaktor på 4 U – somn betyr at de tar opp fire ganger så mye plass som hver av de tynne enhetene øverst i dette bildet.
Netflix sine Open Connect-bokser monteres i slike serverskap, og har en formfaktor på 4 U – somn betyr at de tar opp fire ganger så mye plass som hver av de tynne enhetene øverst i dette bildet.Foto: Niklas Plikk, Hardware.no

At kvaliteten tidvis ikke er på topp er ikke alltid et resultat av at en CDN ikke har filmen du vil se ennå. Noen ganger finnes det faktisk ingen CDN hos leverandøren du er tilkoblet, og da lider også bildekvaliteten. Uten en CDN må jo alt innholdet hentes direkte fra Netflix, men dårlig oppløsning på bildet kommer ikke bare av at ting går tregere fordi det må hentes langveisfra – selv om det også bidrar.

Shukla forteller nemlig at Netflix har lagt begrensninger på operatører som ikke har en egen CDN eller leier tilgang til noen andres. De som velger å sende all trafikken til hubbene i Stockholm og Amsterdam, i stedet for å montere en CDN, får ikke servert høyeste bildekvalitet til sine kunder.

– Tanken er vel da at bredbåndskundene til disse operatørene skal legge press på dem, så de går med på å sette en CDN i sitt nett. Dette hjelper også Netflix med å beskytte sine interesser oppi alt dette her, så de ikke blir nødt til å bygge uendelig store servere på de to hubbene, forklarer Shukla.

Telenor fikk for litt siden omsider mellomlagring for Netflix-innhold:
Så mye hjalp det Netflix å betale for bedre Telenor-hastighet »

Å få satt opp en helt ny CDN går relativt raskt; så sant nettverksinfrastrukturen er tilgjengelig, sier Ole-Andre Naper, som er produktsjef for IPVPN og Internett i Broadnet. Dermed er det også enklere å få på plass enn å bygge noen skikkelig digre datasentre, noe som Naper forklarer at neppe hadde passet akkurat Netflix så godt uansett.

– Store datasentre er jo en konkurrerende løsning til CDN, men jeg vil ikke si at Netflix kunne gjort det på samme måte som for eksempel Google og Facebook. De har en litt annen teknisk løsning, og er basert mer på å bare strømme direkte til sluttbrukerne sine. Det gjør at de kan sette forskjellige CDN-er rundt om i verden, sier han.

– Google gjør det samme på distribusjon, de også, for eksempel av YouTube-videoer. Men de må kjøre mye mer datakverning i bakkant, for å finne, hente og tagge all mulig slags informasjon. Derfor trenger de så svære datasentre, mens Netflix er litt annerledes, rett og slett, sier han.

Ikke bare Netflix

Serverrom som dette binder sammen bredbåndskunder og det store Internett. Skal du se på video, hjelper det om den mellomlagres her.
Serverrom som dette binder sammen bredbåndskunder og det store Internett. Skal du se på video, hjelper det om den mellomlagres her.Foto: Niklas Plikk, Hardware.no

At YouTube-videoer også havner på CDN-servere rundt om i verden er ikke så rart. Her i Europa er det nemlig fortsatt Google sin videotjeneste som troner øverst på trafikkstatistikken, og akkurat som med Netflix vil jo gjerne brukerne at YouTube-filmer skal starte med minst mulig forsinkelse. Andre videotjenester, som NRK TV, TV2 Sumo og HBO, befinner seg også på CDN-er ute hos operatørene.

– Når det gjelder Netflix bruker de Open Connect-løsningen, men det er faktisk en hodebry for operatørene. Google og Akamai [en av verdens største CDN-leverandører, journ.anm.] bruker nemlig også hver sin proprietære løsning, og HBO har en annen variant igjen, sier Shukla.

– Vi skulle gjerne sett at det kom en felles standard for innholdsløsninger, fordi nå må vi duplisere alle disse løsningene flere ganger for å gi kundene beste mulige kvalitet. Men før var det verre, da hadde for eksempel TV2 Sumo sin egen løsning, de også. Men de har gått over på en avtale med Akamai, og da har vi kunnet fjerne TV2-serveren. Så det går riktig vei, sier han.

Direktesendinger og oppdateringer

Når det gjelder TV-kanaler kan CDN også hjelpe til med å spre direktesendinger, om enn med et par sekunders mellomrom. OL-sendinger strømmes da fra for eksempel Sotchi til NRK på Marienlyst, som så slipper dette ut i nettet og løfter det opp på Akamai sitt CDN-nett; som gjør at det sendes inn på Broadnet sine Akamai-servere også – som er stedet hvor kundene deres henter det fra.

– Stiller du TV-en ved siden av PC-en vil du kunne se en forsinkelse som skyldes alle leddene som er med i denne distribusjonen; men det er ikke snakk om mange sekunders pause. Men det skal sies, på direktesendinger er det i virkeligheten gjerne også noen rettighetsspørsmål der avtalen fastslår at det skal være noen sekunders forsinkelse på nett-TV i forhold til vanlig kringkasting, forteller Naper.

Det er heller ikke bare video som sendes over CDN-er, og teknologien er hendig for alle som skal distribuere store mengder data til veldig mange brukere samtidig. Derfor er det mange selskaper som har avtaler med for eksempel Akamai om å putte programvareoppdateringer ut på CDN-nettverket deres, slik at ikke én sentral server knekker sammen under millioner av brukere som vil ha en sikkerhetsoppdatering samme dag.

Mange mener Netflix har fått bukt med piratkopieringen:
Vi har undersøkt om det vises i tallene fra norske Internettleverandører »

Norges beste mobilabonnement

Juni 2017

Kåret av Tek-redaksjonen

Jeg bruker lite data:

Ice Mobil 1 GB


Jeg bruker middels mye data:

Telio Go 5 GB


Jeg bruker mye data:

Komplett Maxiflex 12 GB


Jeg er superbruker:

Komplett Megaflex 30 GB


Finn billigste abonnement i vår mobilkalkulator

Forsiden akkurat nå

Til toppen