种豆资源网

当前位置:首页 > 百科 > 百科综合 / 正文

广域网最佳化

(2018-11-08 12:50:26) 百科综合
广域网最佳化

广域网最佳化

广域网最佳化(WAN optimization),通常也被称为广域网加速(WAN acceleration),即通过一些最佳化技术来提供高性能的远程数据访问,从而提高应用程式在广域网上的性能。

基本介绍

  • 中文名:广域网最佳化
  • 外文名:WAN optimization
  • 主要技术类1:压缩、重複数据删除 --(数据)
  • 主要技术类2:快取、预读         --(Cache)
  • 主要技术类3:协定最佳化            --(协定)
  • 主要作用:提高应用程式在广域网上的性能

产生背景

传统的区域网路(LAN)无法高性能低成本地满足全球化合作需求,因此产生了广域网(WAN)。通过广域网人们可以进行跨越城市、地区、国界的通信,但是广域网自身的固有特性(由媒体、协定、距离等决定),如高迟延、高丢包率等,使得数据传输相对区域网路存在极大障碍,因此通过广域网互动的应用程式不可避免地性能下降。
同时,人们对于伺服器、套用的回响速度要求越来越高。从8秒原则(即打开一个Web网页不能超过8s,否则大多用户就会放弃访问),到2006年Akamai的研究表明对于电子商务网站这个时间节点减少到4s,再到2012年SmartBear公司的研究表明,对于Web套用而言,57% 的用户在3s 内还没载入完就会放弃,即这个时间段已经缩短到了3s以内。对于如Amazon这样规模庞大的电商来讲,网路访问时延每增加1s ,1年就会减少16亿美元的销售额。
可见通过广域网最佳化技术,提高现有网路环境中的套用性能具有极其重要的研究意义与市场价值。

主要目的

支持QoS的需求,满足如VoIP和视频这类服务的实时套用加速需求,以及频宽汇聚。

内容交付障碍

内容交付障碍,即影响数据传输性能的因素。
广域网(WAN)内容交付障碍主要分为四大类:
  • 网路和传输障碍
  • 应用程式和协定障碍
  • 作业系统障碍
  • 硬体障碍
我们可以通过这四类问题来分别对于广域网进行最佳化。
网路和传输障碍
主要是关于广域网固有的特性。
1、有限的频宽
a、区域网路频宽远大于广域网频宽,导致两者频宽不匹配,木桶效应限制了整体吞吐量。
b、广域网的用户超载与用户聚合更高,而客户端与伺服器处于端系统,即使是区域网路速度更快,但是由于用户超载以及宽频的影响,客户端与伺服器均只能接受传送少量的数据。
c、协定的开销(数据报头,ACK包等),导致频宽更加有限。
2、高迟延
广域网长传输距离、协定转换、以及广域网常有的拥塞,导致了广域网的高延迟率。
这是应用程式以及伺服器高相应时间的主要因素。
3、网路拥塞和高丢包
导致传输层协定具有不稳定行为。
图1  WAN传输中的网路和传输障碍图1 WAN传输中的网路和传输障碍
应用程式和协定障碍
应用程式性能直接由网路协定影响。
一些在区域网路上较为适用的协定,因为广域网本身特性的影响反而不太适用。具体有以下几个方面:
1、大多协定不是针对广域网环境(长传输距离、高迟延、阻塞、有限频宽)设计的,因此表现得不好。
2、健壮性较好的协定,由于过多的控制报文,其效率反而较低。
因此这两类协定均不太适合广域网的数据传输。
作业系统障碍
主机作业系统对于应用程式进行支持,档案系统格式以及对于网路的不同连线实现均影响到数据的传输。
硬体障碍
硬体需要对作业系统进行支持,同时CPU、网卡、快取等硬体设施的性能直接关係到数据传输。

主要技术

目前广域网最常见技术主要有5个,即:
  • 压缩(compression)
  • 重複数据删除(data deduplication)
  • 快取(caching)
  • 预读(主动快取)(prefetching)
  • 协定最佳化(protocol optimization)
压缩
压缩是从数据流中移除冗余模式的一种最佳化技术,採用这项技术,将传输更少量的数据包,降低频宽损耗,改善套用性能。
目前广域网压缩技术普遍使用基于数据包的压缩,路由器、VPN 设备等都具备这种功能。压缩端使用缓冲区缓冲发往对端的数据包, 将一个或多个数据包适用压缩算法压缩后经广域网传送至反向进行该流程的解压设备,接收方即可得到传送方传送的完整数据。
数据包压缩技术:
数据包分为包头(header) 和有效载荷(payload),相应地,数据包压缩包括包头压缩(header compression)
和有效载荷压缩(payload compression)。
包头压缩通过减少一条流中连续数据包中的重複信息提高频宽利用率。 通过先传送几个未压缩的数据包来建立链路两端的共享信息,称 为 "Context"。Context包括包头静态阈、动态阈及其变化模式。传送端使用Context信息对数据包进行压缩,接收端对其解压恢复至初始状态 。
有效载荷压缩多採用块压缩(bulk compression)技术,将数据包中的所有信息作为一个块并使用特定的压缩算法进行压缩。传送端根据有效载荷中的共同序列建立字典信息,然后将序列匹配到一个更短的特徵码。接收端使用相同的字典进行解压缩。有效载荷压缩中使用的具体压缩算法决定了流量消减量,即压缩比和压缩性能。
而对于Web套用普遍使用HTTP压缩。HTTP压缩档括:
  • 静态压缩
  • 动态压缩
  • HTTP头部差分压缩
静态压缩对预先生成的Web内容进行压缩。
动态压缩则针对动态生成的Web套用,如电子商务或应用程式和资料库驱动的网站。
由于特定客户端至伺服器的HTTP互动过程中,HTTP头部信息变化不大。HTTP头部差分压缩通过只传输变化信息减少数据量。
Web应用程式的压缩性能取决于对应的Web内容(如文本、图片、音频、视频等)。Andrew对包括科技公司主页、新闻类网站、门户类网站及体育类网站在内的4种类型20个网站使用浏览器默认压缩算法的压缩效果进行了分析,结果显示数据压缩可以节省75%文本档案的流量消耗,不同种类档案综合来看可以节省37%的流量消耗。如下图所示:
图2  不同网站类型的压缩比图2 不同网站类型的压缩比
重複数据删除
重複数据删除是从数据压缩中衍生出来的一种技术。
它可以识别档案内部或者不同档案之间所蕴含的重複数据元素,只保留这些数据的一个副本,将其他出现此数据的地方替换为指向该副本的引用或者指针。这样减少了需要传输和存储的数据量,当数据重複较多时可以节省大量的空间。
基于算法粒度,重複数据删除算法(粒度)由大到小可分为3个类别:
  • whole file hashing
  • sub-file hashing
  • delta encoding
与数据压缩相比,该技术消除冗余範围更大,在技术上多使用模糊匹配,更加适合大粒度的数据块。
常见的重複数据删除算法有:基于内容定义的数据分块算法(content-defined chunking, CDC)、基于频率的数据分块算法(frequency based chunking,FBC )、BDU(backup ded up)智慧型算法等。
重複数据删除技术广泛套用于各种广域网环境中,尤其是对于数据存储和获取较为敏感的网路,比如云存储环境等。
快取
数据快取技术是在分析用户数据流统计特徵的基础上,利用数据的可複製性和共享性,在网际网路关键节点( 包括本地)存储经常访问信息的技术。此技术可以有效减少网路流量和应用程式回响时间。
基于快取位置分类,可以分为:
  • 客户端快取
  • 代理快取
  • 伺服器快取
基于快取体系结构分类,可以分为:
  • 层次式快取
  • 分散式快取
  • 混合式快取
基于快取对象来分类,可以分为:
  • 位元组序列快取
  • 档案/对象快取
图3  数据快取分类图3 数据快取分类
此处分别对于以上分类及其特点进行介绍。
一、基于快取位置分类
1、客户端快取
指Cache(高速缓冲存储器)部署在本地或者离客户端很近的链路结点上。
目前大多数Web浏览器都支持客户端快取,它们把最近访问的网页数据存放在本地Cache中以便于下次访问相同页面时可以直接获取(前提是该数据未被覆盖或者删除),从而减轻了广域网频宽压力,提高用户的Web访问体验。
为了增强客户端快取的效果,基于点对点(Peer-to-Peer,P2P)的客户端协作快取技术被提出,一个代表是Squirrel这个P2P Web Cache系统,该技术主要的想法为:不同客户端的多个cache之间可以分享互相没有的数据,在向伺服器发出请求前,先在客户端构成的cache系统中进行检索,如果找到所需数据则可以免去与伺服器的互动时间。
由此Squirrel衍生出了其实现算法:如果所请求的数据对象是不可快取的,数据请求则直接转发到伺服器;否则检查本地快取,如果本地快取没有请求数据,那幺将请求转发到网路其他节点。
但是上述算法存在一些缺点:该算法忽略了不同结点上的机器功能与快取能力的不同,同时该算法效率可能受到一些传输或者检索低效率的结点的影响。
因此,为了克服Squirrel算法中的缺点,代理伺服器以及索引档案(对于所有快取建立索引档案,通过索引找到请求数据)的概念被引入到该结构中,由此产生了两种结构实现。
其一、索引档案置于代理伺服器,所有的客户通过代理伺服器来找到索引。(如图4)
图4 索引位于代理伺服器图4 索引位于代理伺服器
其二、将索引档案置于运算能力较为强大的客户端(即超级客户),通过超级客户找到索引,如此超级客户端可以分担代理伺服器大部分工作量。(如图5)
图5 索引位于超级客户端图5 索引位于超级客户端
2、代理快取
指Cache(高速缓冲存储器)部署在客户与伺服器之间。具体实现类似于客户端。有研究表明,在代理端部署快取最高能够把用户数据访问迟延降低26%。
3、伺服器快取
指Cache(高速缓冲存储器)部署在在伺服器上或者离伺服器很近的链路结点上。
由于可以直接读取快取而无需伺服器的处理器过多处理,伺服器端cache能够有效减少伺服器负载与用户回响时间。
二、基于快取体系结构
1、层次式快取:如图6.a
快取依据网路层次呈现多级配置。
缺点主要表现在每一级cache都会带来额外的延迟;同时,高层cache可能会成为瓶颈并带来较长的排队延迟。
2、分散式快取:如图6.b
针对层次式快取的缺点提出了分散式快取。在这种结构中只有底层cache,cache之间需要一定的策略进行通信处理快取失效。其具体实现类似于客户端快取中的Squirrel系统。
然而,大规模分散式快取系统的配置面临连线次数多、频宽要求高、管理困难等问题。
3、混合式快取:如图6.c
将分层式与分散式快取结构结合起来,同级cache採用分散式快取结构,重複发挥各自长处,同时减少连线时间和传输时间。
图6  Web 快取体系结构图6 Web 快取体系结构
三、基于快取对象
1、位元组序列快取
位元组快取技术把数据包拆分成片段,对碎片分配唯一标识,将标识分别存储在本地设备和目的地接收设备中,当具有相同标识内容再次需要传输时,只传输标识到目的地,接收设备根据标识便在本地的设备中提取出内容。位元组快取技术可支持很多的 TCP套用 , 包括Microsoft Office、CAD、ERP、FTP、HTTP等。
2、档案/对象快取
对象快取涉及到主动快取和被动快取。
被动快取指当请求某一个对象时,才将此对象进行快取或者刷新快取。
主动快取是根据一定的算法,主动快取对象或者刷新已经快取的对象。
对象快取通常用于HTTP协定,它分析网页并将网页中的每个URL对应到某一个对象并将对象进行快取。
预读
预取是一种主动预测的数据最佳化方式,根据用户访问网页的行为和历史记录等因素来推测用户将来可能访问的数据,提前从伺服器上获取相应数据并存放到相应的快取中,提高访问速度。
实际上,预取即是一种主动快取技术。由于快取只能被动根据保存的信息减少数据的传输,当快取中的数据命中率很低或者信息更新频繁时,数据快取带来的最佳化效果非常有限。为了解决该问题,数据预取技术应运而生。
现有的预取算法主要分为2类:基于历史记录的预测算法与基于访问内容的预测算法。
1、基于历史记录的预测算法:
这类算法通过分析客户端向伺服器传送的请求序列的历史记录来预测将来可能传送的请求
传统的基于历史记录的预测算法包括局部匹配预测模型(PPM)、最长重複序列局部匹配预测模型(LRS-PPM)、基于流行度的局部匹配预测模型(PBPPM)等。
2、基于访问内容的预测算法
基于访问内容的预测算法与搜寻引擎所使用的算法类似,它根据用户浏览网页时的行为,提取出用
户可能需要访问内容包含的关键字进行相关内容的预测。
协定最佳化
在广域网传输中,网路协定某些固有的特性可能造成数据传输不能充分利用频宽资源。 例如,广域网中普遍使用的TCP协定和一些常用的互动式套用层协定(如CIFS, MAPI等),其传输性能会随着延时的增加而迅速下降。协定最佳化技术在对协定深入分析的基础上,对协定的互动流程及控制机制进行最佳化,从而使得协定能适应拥有丢包和延迟特性的广域网环境
主要的协定最佳化有传输协定最佳化、HTTP协定最佳化、网间协定最佳化等。
由于协定最佳化的重要性重新划分目录进行介绍。

协定最佳化

传输协定最佳化
传输协定最佳化研究的焦点是TCP协定最佳化。
TCP协定的视窗滑动机制、拥塞控制算法和端到端的互动机制导致其在广域网环境中性能不佳。尤其
是近几年,随着无线网路的普及、移动网际网路的广泛使用及数据中心网路的兴起,TCP协定的局限日益显着。
当前TCP最佳化的常用技术包括TCP慢启动最佳化、改进TCP拥塞控制算法、TCP接收端最佳化及使用TCP代理等。
1、TCP慢启动最佳化
传统TCP主要基于Jacobson提出的 “ 慢启动”算法,通过逐渐增加拥塞视窗大小来探测可用的网路容量,防止连线开始时採用不合适的传送量导致网路拥塞。但在高延迟网路中,“慢启动”会对类似HTTP等多数连线为短连线的套用造成巨大的性能损失。此外,慢启动阶段每个往返时延(round trip time,RTT)时间,拥塞视窗增加一倍,当拥塞视窗增加到一定值时,就可能以高于瓶颈频宽的速率来传送数据,造成网路拥塞。
针对上述问题,对TCP慢启动最佳化的研究包括智慧型设定拥塞视窗初始值、修改慢启动阈值及慢启动拥塞视窗调整机制。
2、TCP拥塞控制机制最佳化
近年来,各国学者针对TCP拥塞控制机制提出了一系列改进算法和协定。这些协定对不同的网路环境特性提出了较为有效的控制方法,改进的焦点主要聚集在如何应对高频宽、大延时带来的影响,如何区分链路丢包和拥塞丢包等。
3、TCP接收端最佳化
多数TCP最佳化机制集中在传送端,但近年来随着移动网际网路及数据中心网路的发展,出现了在接
收端对TCP性能进行最佳化的方案。在 3G/4G 行动网路中,每个用户拥有 一个较大的独立缓冲区,导致缓冲区高排队迟延。为解决该问 题,有的文献提出基于测量的RTT信息,通过在客户端控制接收视窗大小,降低排队时延。在数据中心网路中,为了解决TCP Incast问题,微软亚洲研究院提出ICTCP(incast congestion control for TCP),通过接收方获得的流量信息调节通告视窗从而控制传送速率。网路加速厂商华夏创新ZETA-TCP通过监控 学习反向控制对端的传输行为,实现基于客户端的单边下载加速。
4、TCP代理
TCP代理(代理网关)机制将传送端主机和接收端主机之间的TCP连线透明地分割成多段。代理伺服器负责中继转发从传送端主机发往接收端主机的数据包,数据包经多段TCP连线最终抵达接收端主机。由于在每段TCP连线上的往返时延和丢包率的降低,所以整体的端到端吞吐率得以提高
代理网关根据部署方式可分为单代理网关与双代理网关。
单代理网关通过部署单个代理网关最佳化广域网,其部署拓扑如图7所示。代理网关将客户端从伺服器下载的数据包截获,在广域网端运行与标準TCP兼容、同时性能提高的TCP。
图7  单边TCP部署拓扑图7 单边TCP部署拓扑
在双代理网关的2个透明代理中(如图8),一个作为代理客户端与伺服器相连,而另一个作为代理伺服器端置于客户端出口处。
图8  双边TCP部署拓扑图8 双边TCP部署拓扑
双边TCP代理加速原理如图9所示,2个透明代理之间通常将协定转换为UDP协定或其他自定义协定,这些协定本身可以完全按照自己的要求进行控制,达到提高TCP性能的效果;双代理网关还可以引入压缩、快取等技术进一步提高广域网性能。
图9  双边加速网关基本架构图9 双边加速网关基本架构
5、基于控制模型的TCP最佳化
基于控制模型的TCP最佳化将网路拥塞控制看作反馈控制系统,结合主动伫列管理机制(active queue management,AQM),从控制理论的角度使用ECN机制最佳化网路拥塞控制。
主要包括基于经典控制模型的AQM算法和基于现代控制理论的最佳化算法。
HTTP协定最佳化
HTTP协定的广泛使用使得HTTP流在广域网流量中占据非常重要的比例。HTTP标準协定有HTTP/1.0和HTTP/1.1。在HTTP/1.0中,客户端每传送一个HTTP请求都需要与伺服器建立一次TCP连线。HTTP/1.1对此进行 了改进,将HTTP连线设为长连线,减少了建链和断链的开销;另外增加了流水线(pipelining),可以一次发起多个请求。但流水线被大多数浏览器默认禁用,而且即使支持流水线,却被HTTP限制请求必须以先入先出的方式处理。
为了解决HTTP协定的上述问题,适应目前越来越複杂的页面状况,有效加速网页载入速度,相关研究人员提出了多种HTTP最佳化方案,包括改进现有HTTP协定及HTTP流化技术等。具有代表性的包括Dual-Transport HTTP(DHTTP)和Google公司提出的SPDY协定。DHTTP协定根据对象大小和网路状况将数据包分别通过TCP和UDP信道进行传输。协定利用了UDP不需要事先建立连线的特点将一 部分对可靠性要求略低的数据包通过UDP方式传输。SPDY 是Google主导开发的一 种HTTP协定,实现了在一个TCP连线中传输多个拥有优先权的并行请求;此外,在SPDY中,伺服器分析客户端的请求并对其进行预测,将相应资源主动推送给客户端。SPDY还对HTTP头进行了压缩,避免重複头信息的传输,减少频宽占用。
现在的HTTP页面相比过去而言越来越複杂,内容也越来越丰富,包含文本、图片、视频等不同种类的元素。 其中,视频传输一直是HTTP传输服务中难解决的领域。使用HTTP协定来传输流媒体需要在伺服器端将媒体档案按照不同码率分割成小的HTTP数据包切片,而客户端根据网路频宽情况,可以随时切换不同清晰度对应码率的切片,使得画面儘可能清晰且流畅,这种技术称为HTTP流化技术。在HTTP流化技术中,部分研究集中在流化的自适应,即根据网路频宽情况来切换最佳清晰度的切片。HTTP流化技术中另一个被重点关注的课题是伺服器的架构最佳化问题。
网间协定最佳化
网间协定最佳化主要解决套用层协定的互动问题。部分协定比如微软的CIFS和 Exchange/Outlook(MAPI)等,大量使用小包且存在过多“停等式”的Request/Response互动,这种设计在广域网中造成频宽使用率严重低下。对该类协定进行最佳化多採用双代理网关部署模式,将原本需要通过广域网传输的应答讯息改成区域网路内传输, 从而大大减少套用层互动延迟。
网间加速主要技术手段包括协定预取代理回复
网间加速的协定预取技术在用户发出实际请求命令之前,提前请求相关数据,并快取在本地,使得网路数据以区域网路速度传送给用户。
一些国内常用的企业资源规划(enterprise resource planning,ERP)系统通常基于RPC协定进行数据访问,使用互动式方式进行数据传输。当这些协定部署在广域网上会将网路延时的影响放大,甚至可能导致系统根本无法部署。网间加速代理回复技术通过代替真正的伺服器对客户端进行提前回复,减少广域网互动次数来解决这个问题,即代理伺服器通过目的地址转换(destination network address translation,DNAT)在特定连线埠侦听以获取客户端的数据,并代替真正的伺服器与客户端进行套用层互动。同时,将请求的数据交给代理客户端,代理客户端通过源地址转换 (source network address translation,SNAT)将数据交付给伺服器,这样所有的应答讯息都是在本地网路进行传输。

其他技术

内容分发网路
CDN(Content Delivery Network)是一个经策略性部署的整体系统,能够帮助用户解决分散式存储、负载均衡、网路请求的重定向和内容管理等问题,从而一定程度解决跨越广域网访问网际网路伺服器的频宽瓶颈、数据丢包、TCP延迟问题。CDN的目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网路架构,将网站的内容发布到最接近用户的网路“边缘”,使用户可以就近取得所需的内容,解决 Internet网路拥塞状况,提高用户访问网站的回响速度。此方案对大型网站较为有效。
TCP最佳化及套用最佳化
专用的TCP加速或套用加速设备可以帮助改善网路环境中的套用性能,如大频宽链路、大档案传输、高时延、相当大的网路交易等。TCP最佳化主要解决数据丢包、TCP延迟问题;套用最佳化主要解决套用延迟问题(如果一个套用在套用层就受到套用讯息大小和数据回应及确认需要的限制时,不管频宽有多充裕,也不管是否已经避免了由TCP协定的端到端应答机製造成延迟瓶颈或是TCP的慢启动和拥塞控制行为引起延迟瓶颈,套用延迟不可避免。)。目前市场上的专业TCP加速设备及套用加速设备都需要在企业链路的两端部署,代价非常高。这些专用的加速器都需要自己的专门协定才可以达到加速效果,也就是说基于网路是不透明的。后果就是,网管人员或系统无法看到正在广域网上运行着的套用,还有必要为这些设备所用的专用传输协定在安全设备上特别打开通道,带来安全隐患。
服务质量控制QoS
服务质量控制或频宽管理QoS有助于减轻频宽的竞争。对于宝贵的WAN频宽,套用之间会有竞争,控制竞争的一个有效方法是利用频宽分配和服务质量(QoS)工具。IT人员能够根据套用业务规则分配WAN上套用的优先权,确保该套用能够获得足够的频宽,从而提高与业务紧密相关的生产率。
除了主要的五项技术及以上技术,WAN最佳化技术还有负载均衡(load balancing)、路由最佳化(routing optimization)、应用程式代理(application proxies)等。

最佳化产品

根据IDC的调查,广域网最佳化市场在2012年底达到13亿美元,市场上已经有多家主流服务商。其中,Riverbed公司占据了大约50%的市场份额,Cisco、F5、Blue Coat和Silver Peak等也都是非常强大的竞争对手。各大最佳化厂商的相关产品及核心技术如图10所示:
图10  加速设备厂商产品及主要技术图10 加速设备厂商产品及主要技术
以下简要介绍十大最佳化厂商最佳化技术。十大最佳化厂商分别是:F5、Juniper Networks、Aryaka Networks、Riverbed、Cisco、Blue Coat、Citrix、Sliver Peak、SANGFOR、AppEx Networks。
F5的广域网最佳化包括TCP自适应最佳化,Cache技术(档案快取和字典技术)及TDR压缩技术等。此外,支持包括档案传输、资料库(SQL)、网路存储(iSCSD)、备份(Veritas)及远程接入(Microsoft)等在内的多种套用层协定的加速。与此同时,F5通过One Connect和TCP Express等连线最佳化释放伺服器压力,提升加速效果。
Juniper Networks WXCTM套用加速平台通过数据压缩、TCP和特定套用协定的加速、频宽控制管理技术以及多广域网链路策略选择技术,提高广域网的套用传输性能同时保障链路的可用性。
Aryaka是基于云的广域网最佳化公司,通过建立网路连线点(POP)组成推送网路进行云加速。此外,採用了TCP最佳化技术,频宽扩展等技术进行广域网最佳化。
Riverbed数据最佳化对传输中的TCP流和数据进行分段并为其建立索引。以前传送过的数据段不会通过广域网再次传送,而只传送与其对应的引用代替它。传输最佳化通过动态适应网路状况,组合视窗扩展、连线管理和其他技术手段实现TCP最佳化。对于套用层最佳化,Riverbed提供第7层应用程式协定最佳化,支持企业常用的应用程式,如Microsoft Windows档案系统(CIFS协定)、Microsoft Exchange邮件(MAPI协定)、Microsoft SQL Server资料库(TDS协定)、HTTP和HTTPS、NFS或Oracle lli等。
CISCO WAAS(wide area application services)产品套用于广域网链路加速方面,主要针对频宽小和延时大的链路环境。通过对数据报文压缩、重複数据消减、TCP最佳化以及协定最佳化(HTTP,SIP,NFSv3以及email等)等,消减广域网链路频宽占用率。
Blue Coat MACH5加速技术包括频宽管理、协定最佳化、位元组快取、对象快取及数据压缩技术。MACH5可改善的协定包括TCP,CIFS,HTTP,HTTPS,MAPI,以及大多数视频流和IM协定。位元组快取对数据传输过程中重複的位元组流进行快取,减少需要传输的数据。对象快取在本地进行档案、视频和Web 页面内容的保存。
Citrix NetScaler使用包括TCP连线复用在内的多种TCP最佳化技术,实现套用部署基础结构的最佳化。此外,对HTTP和基于TCP的流量进行压缩,加速Web和客户端/伺服器套用数据的部署。同时,联合使用静态和动态快取改善套用性能。
Sliver Peak主要从网路加速、网路整合和网路存储器3个方面来实现广域网最佳化。网路加速着重TCP加速和CIFS加速。Sliver Peak的高速TCP修改TCP拥塞控制机制,加大TCP连线视窗,以绝对视窗大小的函式来配置视窗关闭时间,使得TCP在高频宽、 高延时的环境下性能更优。CIFS加速使用预取、写后操作、元数据最佳化技术提高性能。网路整合使用自适应前向纠错(forward error correction,FEC)技术重传广域网链路远端丢失的数据包,使用实时数据包阶校正验证(proof of concept,POC)套用技术对数据包进行重新排序, 避免数据包无序传输时可能发生的数据包重传现象。Sliver peak网路存储器使用实时的位元组级重複数据删除技术来避免在广域网上传输重複的数据。
深信服电子科技有限公司(SANGFOR)的WOC系列广域网加速产品使用 “基于数据特徵码流快取技术”减少传输过程中的冗余流量,通过LZO(lempel-ziv-oberhumer)和GZIP流压缩技术对非冗余数据进行压缩。对于广泛使用的应用程式,如ERP(SAP,Oracle EBS,用友NC,金 蝶EAS等)、电子邮件(exchange,lotus,notes,coremail等)、OA、CRM、资料库、档案共享、桌面虚拟化套用以及各类行业性软体等,提供了相应的套用协定最佳化技术。
北京华夏创新科技有限公司(AppEx Networks Corporation, 简称“华夏创新”)的套用交付技术及产品功能包括TCP加速、数据压缩、位元组快取、HTTP套用加速、流量分类、精确流量控制、优先权控制、频宽均分、多链路/路由最佳化及负载均衡。

发展前景

业内人士预测,得益于市场发展,广域网最佳化即服务选项的需求,以及IP协定和乙太网服务的持续增长,广域网最佳化全球市场收入在2019年将达到121亿美元。2015年全球网路採购意向调查也显示,广域网最佳化产品位于企业IT投资计画的前五位中。
随着网路流量以指数级速度增长,IT部门需要确保用户能够获取他们所需性能,因此广域网最佳化在网路技术上的地位也将越来越重要。

解决分析

1、迟延和丢包
广域网链路存在延迟和丢包,导致网路连线缓慢,严重时甚至无法连线,升级频宽仍然解决不了延迟和丢包带来的困扰。该困扰多见于跨运营商、跨区域互联的场景。
网路迟延与最大传输速率关係如下:
网路迟延与最大传输速率关係网路迟延与最大传输速率关係
直接影响:延迟造成的最直观的感受就是套用系统缓慢,难以忍受。
常见套用系统在网路延迟和丢包影响下的表现如下:
广域网最佳化
解决思路:提高链路的效率,如协定最佳化。
2、频宽压力
大档案传输、群组邮件等场景导致数据量激增,线路拥塞,数据传输缓慢,面临频宽升级的压力。而升级频宽后,发现频宽再次被占满,形成恶性循环。因此需要改善频宽来增大伺服器的并发访问量。
解决思路:对于数据进行处理,如压缩技术、重複数据删除技术等。
3、办公套用慢
每到月底,财务系统访问速度低下,上传一个表单需要10分钟之久,分支机构员工工作效率下降,且会埋怨总部的IT管理人员。
解决思路:套用层协定与软体配合不好,使用套用层协定最佳化, 如Microsoft Exchange、SAP Netweaver等。
4、视频会议等保证一定频宽
重金上线的视频会议系统难以就绪,受限于频宽不足或频宽被其他套用占用,使用时出现语音不同步、马赛克等现象,甚至在重要会议时掉线,带来的影响无法预估。
解决思路:需要对于各类型流量进行管控,动态流量检测与管控。
5、移动接入
领导出差,通过酒店或3G无线网路接入总部的网路进行业务流程审批,但往往接入速度非常慢,甚至经常掉线。
解决思路:整体的问题,需要对于各个关键环节使用相应的最佳化技术。

标 签

搜索
随机推荐

Powered By 种豆资源网||