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Netflix optimiert CDN für 100-GBit/s-Verbindungen

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netflix Anders als viele andere Streaming-Dienste betreibt Netflix seine eigene Hardware und bietet diese den Internet-Service-Providern wie der deutschen Telekom an, damit diese die Server dann abhängig vom Bedarf an ihre eigene Infrastuktur integrieren können. Das eigene Netflix Open Connect CDN Team arbeitet derzeit an der Umsetzung für Server mit einer Anbindung von 100 GBit/s.

Das 100-Gigabit-Ethernet (100GbE) ist bereits Teil des IEEE 802.3ba-2010-Standards und wird in Server-Infrastrukten bereits verwendet, allerdings ist es alles andere als einfach, eine solche Verbindung mit Videostreams sinnvoll auszulasten. Das Team von Netflix hat sich zur Aufgabe gemacht, die 100 GBit/s per FreeBSD-basierter Open Connect Appliance (OCA) und NVMe-SSDs zu füllen.

Mit der bislang verwendeten Hardware war dies nicht möglich. Netflix verwendete bislang Single-Socket-Server mit Xeon E5–2697v2 sowie einigen SSDs und großem Arbeitsspeicher. Häufig abgerufene Streams wurden direkt aus dem Arbeitsspeicher bedient, die SSDs konnten im Zusammenspiel mit dem Prozessor nur etwa 40 GBit/s bedienen

Die neuen Server verwenden nun einen Intel Xeon E5 2697v3 samt Mellanox 100GbE NICs sowie vier NVMe- und 44 SATA-SSDs. Ohne Anpassungen an der Software waren damit 60 GBit/s möglich. Also musste Netflix noch einige Optimierungen für die I/O-Zugriffe sowie auf dem Server laufende virtuelle Maschinen vornehmen und landet so bei 80 GBit/s. Weitere Optimierungen für den TCP Large Receive Offload (LRO) sowie an der Queue für 1.024 Datenpakete in 256 Verbindungen erreichten letztendlich 90 GBit/s.

In einer weiteren Ebene sollte der komplette Datenverkehr per TLS verschlüsselt werden. Hier lag das Limit auf der 100GbE-Verbindung zunächst bei genau 58 GBit/s, was offenbar durch die Speicheranbindung zwischen Prozessor und Arbeitsspeicher begründet war. Auch hier musste Netflix also zunächst einmal einige Optimierungen vornehmen, um wieder auf etwa 90 GBit/s zu kommen.

Was wir hier auf wenigen Absätzen und ohne echtes Wissen des technischen Hintergrund beschrieben haben, hat Netflix in einem ausführlichen Blogpost genauer beschrieben. Hier werden dann sicherlich auch all diejenigen fündig, die sich für die genaue Umsetzung und Art und Weise der Optimierungen interessieren. Für eine möglichst gute Streamingqualität bei niedriger Bandbreite hat Netflix bereits genauer beschrieben, wie nahezu der komplette Inhalt der Videobibliothek erneut encodiert wurde. Das CDN-Team bei Netflix gehört zu den Vorreitern wenn es darum geht das Streaming und die dazugehörige Hard- und Software den eigenen Bedürfnissen anzupassen.

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Kommentare (13)

#4
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Ja da gebe ich dir recht. Aber nur weil man etwas besseres Bild liefert als die Konkurrenz, muss man sich ja nicht darauf ausruhen. Wenn die Server jetzt immer weiter ausgebaut werden, solltes es ja kein Problem sein mehr Qualität zu liefern.
#5
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Das muss dann aber auch beim Endkunden ankommen können. Netflix selbst verwendet ja adaptive Qualitäten, zum Beispiel mit 1.750 kBit/s bei 1.280 x 720 Pixel bis hin zu 5.800 kBit/s für 1.920 x 1.080 Pixel. Einige Inhalte bietet Netflix inzwischen auch in UltraHD an. Für die 3.840 x 2.160 Pixel setzt Netflix allerdings auch eine Bitrate von 15,6 MBit/s an.
#6
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Zitat RichieMc85;25850501
Bei der Bandbreite könnte man dem Endkunde auch mal etwas mehr Qualität zugestehen.


Sagen wir mal alle die zugreifen würden ein FHD Stream mit 5-6 Mbit im Schnitt streamen. Dann kann ein Server gerade mal 16.000-20.000 Kunden, bei UHD Streams sogar nur 6.000 Kunden bediene. Wieviel Millionen Abonnenten haben die? Rechne dir mal aus wie viele von diesen Server die alleine für Deutschland brauchen.
Ich denke das die nicht ohne Grund soviel optimieren.
#7
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Ganz ehrlich das ich nicht mein Problem. Wenn die Anbieter uns suggerieren wollen, dass Streaming die Zukunft ist dann müssen Sie auch was liefern. Wenn ich mir den UHD Stream angucke ist da trotzdem noch viel Luft nach oben. Das merkt man immer wieder wenn ich auf der Shield Filme gucke mit 70 oder 80 Mbits Bitrate. Was die Tonqualität angeht muss ich ja weiter nix sagen.
#8
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Kapitänleutnant
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Ich muss sagen das ganze Streaming Zeugs taugt überhaupt nicht für OLED Fernseher, da sieht man wunderbar die Kompressionsartefakte bei dunklen Szenen. Wenn die das wirklich als gutes Bild verkaufen wollen, müssen die da noch ordentlich mehr Bitrate liefern.
#9
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Das denkt mein C7 sowie x90 auch immer wenn ich Netflix laufen lassen. Bei ST Discovery fällt es mir gerade wieder besonders auf.
#10
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Admiral
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Für 10€ im Monat - also weniger als eine einzige Bluray habt ihr ganz schöne Ansprüche...
Wer 2000€+ für den Fernseher ausgibt, muss sich vorerst halt auch das nötige Bildmaterial einzeln besorgen.
#11
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Vizeadmiral
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Erstens sind es 11,99 ;) und zweitens gibt es ja keine andere Option. Ich gucke die Filme einmal und will keinen Disc Müll in meiner Wohnung haben. Des Weitere gibt es nicht mal ordentliche Player. Die beste Lösung wäre wenn Netflix noch eine Premium Version mit deutlich bessere Bildqualität anbieten würde. So lange es da keine brauchbare Optionen gibt greife ich aug meinen Shield TV zurück was Filme betrifft :)
#12
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BM
Leutnant zur See
Beiträge: 1203
Aber warum sollte sich Netflix an deinen Highend Ansprüchen orientieren? Welchen Prozentsatz der Netflixkunden haben wohl deine Hardware und diese Ansprüche?
Wenn ich mich in meinem nicht so technikaffinen Bekanntenkreis so umsehe wird da auf dem Tablet, dem Laptop oder dem Fernseher aus der MediaMarkt-Aktion Netflix geschaut. Die breite Masse, die die Kohle bringt wird einfach mit der gebotenen Qualität zufrieden sein.
#13
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Leutnant zur See
Beiträge: 1085
An der streaming Qualität gibts bei Netflix echt nichts zu meckern, Amazon ist da wesentlich schlimmer. Da bekommt man oft genug 720P mit niedriger Bitrate vorgesetzt und das war schon immer so. In ruhigen Zeiten erhält man auch mal die 1080P, aber nie durchgängig wie bei Netflix.
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