Ruch danych (data traffic) w Internecie rośnie w oszałamiającym tempie. Jest on kształtowany i zasilany przez nowe wyznaczniki ekonomii. Nowoczesne techniki biznesowe zwróciły się w stronę Internetu, tworząc globalny, wirtualny market dla nowych produktów i usług (tzw. global market). Te szeroko potwierdzone trendy na rynku, charakteryzują się eksplozją danych w każdej jego postaci.

Wybuch danych pojawił się zarówno na rynku użytkowników (przeglądarki internetowe, strumieniowe przesyłanie audio i wideo), jak i rynku przedsiębiorstw(sieci VPN (Virtual Private Networks), połączenia między sieciami lokalnymi (LAN), dostęp do Internetu, intranety i extranety). W związku z tym, że większość tych usług bazuje na protokole IP (Internet Protocol), technologia ta jest uważana jako standard dla globalnej współpracy i działania sieci. Pojawia się jednak pytanie: „Jak obsłużyć specyficzne wymagania dla pojawiających się aplikacji?” Odpowiedź wydaje się prosta: „Aktualny sieć Internet musi ewoluować do wydajnej, sprawnej, prawdziwie wielousługowej, multimedialnej platformy. Musi być zdolny do transportowania ogromnej ilości zróżnicowanych aplikacji (usług) poprzez jedną sieć skali operatorskiej – czyli sieć następnej generacji.

Niekontrolowany wzrost ilości użytkowników i aplikacji, sprzężony z powstającymi szerokopasmowymi sieciami dostępowymi, powoduje wzrost ruchu w sieciach operatorskich o więcej niż 100 procent rocznie. Jako, że sieci danych ewoluują w kierunku sieci z komunikacją krytyczną, więc operatorzy sieci szkieletowych muszą zapewnić, że rdzeń sieci przeniesie ogromną ilość ruchu, każdego typu, niezawodnie i efektywnie pod względem kosztów.

W związku z tym w rdzeniu sieci IP oczekuje się integracji przesyłania danych z określoną jakością usług (Quality of Service), wymaganą przez aplikacje takie jak głos, telewizja interaktywna, wideokonferencje, itp. Te aplikacje czasu rzeczywistego wymagają przewidywalnych, bezpiecznych i pewnych usług. Osiągnięcie tych wyzwań wymaga zoptymalizowanego i inteligentnego odwzorowania strumieni ruchu klienta w topologię fizyczną, poprzez różne obszary geograficzne. Do tej pory operatorzy stosują protokoły routingu: wewnętrzne IGP (Interior Gateway Protocols) takie jak OSPF (Open Shortest Path First) i IS-IS (Intermediate System-to-Intermediate System), aby ustalić, którą ścieżką ruch może zostać przesłany. Jednakże, z powodu topologii sieci, to rozwiązanie spełnia się przy dystrybucji obciążenia, która niestety jest daleka od optymalnego, powodując powstawanie powtarzających się punktów natłoku i wąskich gardeł w sieci. Wynikiem tego jest nadmierne wykorzystanie kilku łączy, gdy inne części sieci pozostają niewykorzystane, komplikując skalowanie sieci.

Receptą na problem wąskich gardeł w sieci jest jej przewymiarowanie!, jednak w dobie kiedy istnieje silna konkurencja w dostarczaniu usług, rozwiązanie to nie daje ekonomicznej alternatywy w długim czasie. Gdy sieci rozrastają się w szybkim tempie i wzrastają wymagania klientów, dostawcy usług muszą przybliżyć adaptowanie strumieni ruchu do topologii fizycznej w fundamentalnie odmienny sposób, aby wydajniej sterować i obsługiwać obciążenie ruchu.

W związku z czym inżynieria ruchu (ang. traffic engineering - TE) zajmuje się następującym problemem: tak sterować i zarządzać strumieniami ruchu w sieci, oferując usługi zgodnie ze specyficznymi wymaganiami klienta, aby nadal wykorzystywać zasoby sieciowe w ekonomiczny sposób. Efektywna inżynieria ruchu bierze pod uwagę aktualne i przyszłe żądania ruchu, jak i indywidualne potrzeby klienta na pasmo (przepustowość), jakość usług QoS, niezawodność i dostępność zasobów, często regulowana przez SLA (Service Level Agreement – porozumienie o poziomie usługi).

Jeśli inżynieria ruchu (traffic engineering) jest zintegrowana z kompletnym eksploatacyjnym systemem utrzymania OSS (Operational Support System), to jest ona kluczem do zarządzania pasmem (przepustowością) w sieci. TE oferuje wtedy zdolność do kontrolowania czy nowy użytkownik może być obsłużony z wymaganym połączeniem (np. jako część wirtualnej sieci prywatnej VPN, biorąc pod uwagę wszystkie parametry jakości usług (QoS)) i jak to połączenie powinno być zestawione.

Inżynieria ruchu (traffic engineering) jest mechanizmem odwzorowania strumieni danych użytkownika w istniejącą fizyczną topologię sieci. Implementuje procesy marszrutowania danych przez sieć zgodnie z wiedzą o dostępności zasobów oraz aktualnym i spodziewanym natężeniem ruchu. Zarówno klasa usługi CoS (Class of Service) jak i QoS, których wymagają dane, mogą być wprzęgnięte w ten proces.

Inżynieria ruchu (traffic engineering) może być pod manualną kontrolą operatora, który monitoruje stan sieci i marszrutuje ruch lub dostarcza dodatkowych zasobów dla skompensowania problemu, jeśli takowy się pojawi. Alternatywnie, inżynieria ruchu może być prowadzona przez automatyczny proces, reagujący na informacje otrzymywane zwrotnie od protokołów marszrutujących lub innych środków.

Inżynieria ruchu (traffic engineering) pomaga operatorom sieciowym najlepiej wykorzystywać dostępne zasoby, poprzez rozkładanie obciążenia ruchu na fizyczne łącza i umożliwienie zarezerwowania pewnych łączy dla pewnych klas ruchu lub szczególnych użytkowników.

Inżynieria ruchu (traffic engineering) powinna dać operatorom precyzyjną kontrolę nad usytuowaniem strumieni ruchu w obrębie ich własnej domeny marszrutowania, zwanej systemem autonomicznym (AS – Autonomous System). Umożliwia operatorom przeniesienie strumieni ruchu dalej od najkrótszych ścieżek wybranych przez protokoły IGP na potencjalnie mniej zatłoczone ścieżki fizyczne przez AS.

Operatorzy sieci mogą wykorzystać inżynierię ruchu (traffic engineering) do zbilansowania obciążenia ruchu na różnych łączach, routerach i przełącznikach w sieci, tak więc żaden z tych elementów nie jest wykorzystywany nadmiernie ani też nie jest wykorzystywany na zbyt niskim poziomie. To zbilansowanie obciążenia umożliwia im eksploatować oszczędnie pasmo, które zostało zarezerwowane poprzez całą sieć.

Inżynieria ruchu (traffic engineering) powinna być zaprzęgnięta do pomocy infrastrukturze marszrutującej (routing) – dlatego, że udostępnia dodatkowe informacje, które mogą być użyte podczas przekazywania ruchu wzdłuż alternatywnych ścieżek w sieci.

W związku z nowymi wyzwaniami ważne jest, by zaimplementować w sieci technologie z dobrymi mechanizmami zarządzania ruchem. Jest to o tyle ważne, że pozwoli na szybkie zaadoptowanie infrastruktury sieci do zmieniających się potrzeb i wyjście na przeciw nowym oczekiwaniom użytkowników. A dobrze zarządzana sieć i „przewidywalna” sieć to przewidywalne zyski i oszczędności.