Con il nome di traffic shaping ci si riferisce a una tecnica di gestione del traffico di rete che permette di “modellare” a proprio piacimento il flusso dati su una determinata dorsale Internet o un segmento di una rete privata (LAN o aziendale). Il traffic shaping è utilizzato per ottimizzare o garantire performance e velocità Internet, per diminuire la latenza e incrementare la larghezza di banda a disposizione per una determinata tipologia di pacchetti (ovvero un tipo di traffico dati, come ad esempio il video streaming) a discapito di altri (ad esempio il traffico generato dai protocolli di file sharing).
Questa tecnica, dunque, è utilizzata quando un gestore o un amministratore di rete vuole assegnare una diversa priorità alle tipologie di pacchetti che transitano attraverso il suo network. Se, ad esempio, un contenuto di un portale riceve troppe visite contemporaneamente si corre il rischio di vedere salire vertiginosamente la latenza fino alla possibilità di arrivare ad un blocco completo degli accessi. In casi come questi, il traffic shaping può essere di grande aiuto: permette al network admin di monitorare il volume di informazioni che passano dai nodi sotto il suo controllo in un determinato periodo di tempo e, se necessario, di intervenire limitandone la velocità Internet in uscita. In questo modo potrà evitare che la larghezza di banda a disposizione si saturi completamente, provocando il blocco degli accessi e l’indisponibilità totale dei server.
La tecnica di traffic shaping più comune e applicata con maggior frequenza è quella application based. Una tecnica che permette di modificare la priorità dei pacchetti generati da una determinata applicazione, assegnando loro una porzione più grande di banda dati oppure, al contrario, abbassandone il tetto massimo. Se, ad esempio, il gestore di un portale rileva che un video caricato sulla sua piattaforma è diventato così popolare, e quindi richiesto, da rischiare di saturare completamente la banda a sua disposizione, può decidere di “chiudere” i rubinetti, ponendo un limite alla banda a disposizione per i pacchetti dati di natura multimediale. In questo modo si assicurerà che rimanga sempre della capacità di banda libera per il traffico generato dalle altre tipologie di risorse del suo portale. Similmente, i fornitori di servizi Internet possono decidere di filtrare attraverso il loro firewall il traffico dati p2p, e pertanto limitare la velocità Internet per il download di contenuti dalla Rete, allo scopo di salvaguardare la capacità di trasporto dati per le altre tipologie di traffico, come ad esempio la posta elettronica o la videocomunicazione.
Il traffic shaping application based, però, può essere facilmente aggirato, e questo ha costretto molte società a cercare tecniche alternative di controllo del flusso dati. Una di queste è la cosiddetta route-based traffic shaping. Basandosi sulle informazioni cosiddette di previous hop e next hop, l’amministratore di rete può decidere di assegnare maggior velocità Internet a un utente piuttosto che un altro. La crittografia utilizzata nel caso precedente, infatti, in questa occasione sarebbe inutile: l’internauta non potrà comunque nascondere la propria identità digitale e potrà essere identificato univocamente. Il gestore di rete può quindi individuare quale siano gli indirizzi IP che scaricano il maggior numero di pacchetti e ne limita la larghezza di banda a disposizione. Questa azione permette di evitare che la banda si saturi in fretta e consente a tutti gli altri internauti di accedere normalmente al contenuto online
Qualunque sia la tecnica messa in atto, il traffic shaping basa il suo funzionamento sulla gestione del “traffico misurato”. Solitamente, al controllo dei pacchetti e del traffico sono associati alcuni protocolli che permettono di gestire in maniera ottimale la coda che si viene a creare. Molto utilizzati, ad esempio, gli algoritmi leaky bucket e token bucket che permettono, tra le altre cose, di “classificare” il traffico e gestire il flusso de pacchetti quasi a compartimenti stagni.
Sfruttando questi algoritmi e la tecnica del FIFO buffer, i pacchetti classificati e misurati sono archiviati in una porzione di memoria volatile e gestiti a seconda delle policystabilite sul firewall tramite il traffic shaping. I pacchetti dati con maggior priorità saranno i primi a uscire dal buffer, mentre quelli con priorità inferiore resteranno in coda sino a che il resto del traffico non sia stato smaltito. Nel caso in cui il traffico sia superiore alle attese e il buffer si riempia, tutte le richieste successive saranno rifiutate e il portale risulterà così inaccessibile almeno fino al momento in cui non si sarà liberato spazio nel buffer.
I gestori dei servizi Internet sono tra i maggiori utilizzatori delle tecniche di traffic shaping. Le reti e la banda dati sono i loro asset più importanti e un’ottimizzazione della gestione delle risorse permette loro di tenere alto il livello delle performance degli utenti. Gli ISP, dunque, sono soliti “modellare” il traffico dati che gestiscono in maniera intelligente, rispondendo in modo reattivo ed in tempi brevi alle esigenze degli internauti ed evitando che la loro velocità Internet risenta troppo dell’utilizzo massiccio di applicativi particolarmente “voraci” di banda dati.
