广域网优化图册(3) 数据缓存技术
高速缓存技术很早就出现,它主要用来解决带宽瓶颈、应用延迟问题。目前市场上有一些产品比较典型的就是采用WEB文件缓存和数据字节缓存技术这两种。将WEB文件 缓存到设备中,主要是针对WEB 应用访问,对于TCP应用是没有效果的;另一种是动态缓存,将数据压缩以后按照重复性频率较高的字节以 指针的方式缓存于设备中,下次遇到同样的数据时,将直接从缓存中存取。
内容分发网络
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布式存储、 负载均衡、网络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互联网服务器的带宽瓶颈、数据 丢包、TCP延迟问题。CDN的目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”,使用户可以就近取得所需的内容,解决 Internet 网络拥塞状况,提高用户访问网站的响应速度。此方案对大型网站较为有效。
TCP优化及应用优化
专用的TCP加速或应用加速设备可以帮助改善网络环境中的应用性能,如大 带宽链路、大文件传输、高时延、相当大的网络交易等。TCP优化主要解决数据丢包、TCP延迟问题;应用优化主要解决应用延迟问题(如果一个应用在 应用层就受到应用消息大小和数据回应及确认需要的限制时,不管 带宽有多充裕,也不管是否已经避免了由TCP协议的端到端应答机制造成延迟瓶颈或是TCP的慢启动和 拥塞控制行为引起延迟瓶颈,应用延迟不可避免。)。目前市场上的专业TCP加速设备及应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议才可以达到加速效果,也就是说基于网络是不透明的。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应用,还有必要为这些设备所用的专用 传输协议在安全设备上特别打开通道,带来安全隐患。
数据压缩
压缩可提高应用性能,创造更大的吞吐率,更快的性能以及更大的 网络容量。压缩可更快地传输数据,让更多的流量通过有限的广域网链路。当获得更多的 带宽时,最关键业务应用的性能便可得到大大的提高。 数据压缩需要设备成对使用,部署在连接的两个端点。大部分的企业都会在其各个分支机构分别部署一台设备,这样各分支机构之间以及与主站点之间都可以交换流量。这种部署方案可充分利用整个企业的所有 带宽。每个设备压缩Outbound流量,接收终点的设备 解压缩Inbound流量,将流量恢复至原始状态。 数据压缩技术主要解决 带宽瓶颈,具有广泛适用性。
服务质量控制QoS
服务质量控制或带宽管理QoS有助于减轻带宽的竞争。对于宝贵的WAN带宽,应用之间会有竞争,控制竞争的一个有效方法是利用带宽分配和服务质量(QoS)工具。IT人员能够根据应用业务规则分配WAN上应用的优先级,确保该应用能够获得足够的带宽,从而提高与业务紧密相关的生产率。
深信服2007年正式推出亚太地区首款广域网优化产品,也是业内第一款集成应用加速、流量管理、应用虚拟化、VPN一体化的产品。
自2007年推出广域网优化(WOC)产品以来,深信服凭借对用户需求的深入理解,针对不同业务场景提供差异化的解决方案,包括了加速 VPN组网、应用加速、视频会议优化和专线流量优化等,帮助用户的实现了业务提升。同时,深信服基于用户现有的业务需求和未来可能面临的业务调整,在技术上不断的创新和突破,如:应用选路、线路备份和VAA(虚拟应用加速)等,为用户的网络带来更多的收益。
2013年5月,深信服广域网优化产品(WOC)8.0版本正式发布。在功能上,新版本实现了在广域网中进行应用选路和线路互备、线路自动检测切换、资源优先级保障等技术,保障业务快速运营的前提下,通过调整带宽资源分配和链路冗余互备,全面提升系统的稳定性。
深信服WOC帮助用户解决在专线、VPN、跨国/跨运营商链路等广域网环境下遇到的各种应用访问速度慢的问题,在节省链路费用的情况下,实现VPN组网加速、加快业务应用访问速度、优化广域网链路质量、削减线路带宽占用率、合理管理广域网流量等应用价值。
加速VPN组网——速度媲美专线、投资成本更低
此功能可简单理解为快速虚拟专线,通过加速与VPN技术的完美结合,帮助客户建立快速、稳定、安全的业务传输通道。速度和稳定性媲美专线,投资成本更低;对业务系统交互大幅提速,访问速度更快。
此功能可简单理解为专线管家,为专线管理提供有效决策。通过数据压缩、缓存技术实现带宽升级效果,低成本投资专线提速。还可清晰呈现专线内流量分布,保障专线内传输的核心业务应用的带宽资源和访问提速。
专线备份——业务传输高效可靠、节省专线扩建成本
此功能可简单理解为虚拟专线备份,通过内置加速VPN模块,可建立快速VPN通道实现对专线的备份,保障业务传输链路的高可靠,并实现专线与备份链路基于应用的流量分流,带宽资源最大利用化。
业务应用加速——应用系统智能提速、业务办公效率加快
此功能简单理解为应用交互加速器,通过应用协议代理机制减少应用在广域网上的频繁,加快应用系统响应速度,业务运转效率提高。
融合创新虚拟应用加速(Virtual Application Acceleration,简称VAA)技术,广域网传输所有应用均可实现大幅加速效果。对用友U8、U9、NC,金蝶K3等应用有3-10倍提速效果。
视频会议优化——视频会议清晰流畅、协同办公体验最佳
此功能简单理解为视频会议小“优”,通过应用智能流控技术来精确保障视频会议带宽,非核心业务数据通过优化手段减少带宽资源占用,并通过UDP丢包优化技术改善视频会议丢包马赛克现象,视频会议流畅协同办公零距离。
数据中心灾备优化——大数据趋势来袭、助力数据同步快跑
此功能简单理解为数据中转站,通过数据压缩、缓存技术,减少灾备同步重复数据的传输,释放带宽压力。改善链路丢包、延时问题,保证灾备数据的高速传输,缩短灾备同步时间。
中国广域网优化市场占有率第一(数据来源:2014年发布的最新Frost & Sullivan WOC市场报告)
连续两年入围Gartner全球广域网优化产品魔力象限(中国唯一入围厂商)
业界首创视频会议优化技术
国家气象总局60台万兆级AD规模应用、
金税三期“网上纳税服务平台”应用数十台AD提升访问速度、
国家金融外汇管理局核心交易系统部署AD
中华人民共和国民政部、中华人民共和国司法部、中国气象局、海关总署、广东省财政厅、 广西壮族自治区审计厅、四川银行监督管理局、招商银行、中国人寿保险股份有限公司、中国邮政储蓄银行、中国石油化工集团公司、中国中铁股份有限公司、中国电力投资集团、东风汽车集团、河南煤业化工集团、华润集团、招商局集团、康佳集团股份有限公司、中国华能集团公司、开滦集团
由于广域网的不稳定带来的延迟和丢包,经常影响日野泰国的整体工作效率和内部用户体验。“我们的IT部门压力很大”,日野汽车的IT部门管理者说到,“而带宽升级超过了我们的预算。”在了解和测试了深信服的广域网优化(WOC)方案后,日野在其泰国的四个分支机构都分别部署了一台WOC。深信服WOC的数据削减功能极大的削减了广域网中重复和冗余的数据,确保关键的远程办公应用如LotusNotes的及时响应,同时大文件的传输速度也有了明显提升。日野泰国的分支机构间的工作效率和员工上网体验有了很大的改善。
中铁三局集团部署深信服SSLVPN和广域网优化(WOC)组网方案。SSLVPN提供安全的远程登录与移动办公方案,广域网优化(WOC)组网则实现了全国业务办公网络的安全接入及良好的访问体验,促进了企业业务更快更好地开展。
宇龙 计算机通信科技(深圳)有限公司部署深信服广域网优化(WOC)设备,分支与总部之间的数据传输速度提高近3倍,加速了业务应用,提升了研发效率。同时,广域网优化(WOC)为宇龙酷派避免了专线升级所带来的高昂费用,节省了IT建设投资。
ToyotaTBN使用视频会议系统进行常规的例行会议和内部沟通,由于带宽限制,视频会议也经常有不流畅的现象发生,影响沟通效率。深信服广域网优化(WOC)可以针对视频会议进行优化,全面消除马赛克和画面延迟等问题,并且效果显著,ToyotaTBN的沟通效率得到了大幅提升。
纵观目前的企业网络,大部分已经进入了信息化模式。信息化模式一方面帮助企业实现了运营的高效运转,另一方面各种各样的应用系统也得到了企业的广泛使用,然而员工对应用系统的访问不仅仅限于局域网内部,而是存在区域分支访问总部业务的需求。这就意味着业务系统从局域网向广域网迁移,由此业务系统的访问体验成为企业面临的新挑战。
企业部署的ERP、视频会议等核心业务系统,在局域网范围内进行访问时,实现一次表单上传速度很快。但是在广域网访问情况下,就需更长时间,慢速的访问体验不但直接降低员工工作效率,也在很大程度上影响企业运营效率。
性能测试结果显示: 存储、虚拟化和广域网优化解决方案的结合可实现卓越的 数据迁移能力,为用户带来价值。借助包括 BIG-IP WAN Optimization Module产品的F5集成解决方案,企业用户能够更加高效地使用现有宽带并降低在 数据中心之间复制数据的成本。
Gartner 公司 数据中心改造部门研究副总裁 Joe Skorupa 称:“随着企业不断整合其在全球范围内分散的数据中心,对 业务连续性/ 灾难恢复(BC/DR)的追求推动着对数据中心之间存储复制和虚拟机迁移能力的需求。这一趋势 -- 伴随着企业 数据中心之间 数据迁移的普遍增长 -- 促使了专用广域网优化产品的出现。这些产品可以帮助企业最大限度地提高关键 业务连续性/ 灾难恢复操作的性能,同时尽量减少用于高速广域网链接的带宽成本。”
F5、NetApp 和其他厂商联合进行了一系列测试,以验证广域网优化服务与存储和 虚拟化技术相结合可带来的价值。测试结果表明,集成的广域网优化服务可满足用户对于可用性、性能和存储迁移的要求,同时大幅降低了性能延迟的影响。
NetApp 解决方案与联盟副总裁 Patrick Rogers 表示:“用户通过使用F5 和 NetApp产品,能够进一步优化 数据中心之间的安全复制和长距离实时迁移操作,进而增强 数据迁移和流量均衡能力。”
通过附加测试,日立数据系统已验证F5 的 BIG - IP设备可与日立 TrueCopy远程复制结合,应用于日立通用存储平台和日立可适应模块化存储中。同时,与广域网复制相关的显著性能及安全优势也已在 Dell Equal Logic PS系列Internet SCSI(iSCSI)阵列与 F5 BIG-IP 解决方案(包括 BIG-IP 广域网优化模块[WOM])的结合使用测试中得到了证明。
业内人士预测,得益于市场发展,广域网优化即服务选项的需求,以及IP协议和以太网服务的持续增长,广域网优化全球市场收入在2019年将达到121亿美元。
2015年全球网络采购意向调查揭露了企业在未来一年内将如何对广域网优化进行投资。事实上,广域网优化产品位于企业IT投资计划的前五位中,因为企业急于解决广域网相关性能问题。
该调查还解释了,为什么IT行业需要采用广域网优化技术来提高广域网性能。主要原因包括:支持QoS的需求,满足如VoIP和视频这类服务的实时应用加速需求,以及带宽汇聚。
为了满足这些性能需求,IT部门正在评估各种广域网优化技术和工具,从广域网优化即服务到虚拟广域网优化产品。随着网络流量以指数级速度增长,IT部门需要充分利用每一种能够确保用户获取他们所需性能的技术。
Q: 广域网链路存在延迟和丢包,导致网络连接缓慢,严重时甚至无法连接,升级带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。 A: 跨运营商、跨区域等因素往往导致我们的广域网出现延迟和丢包,根据实际测试数据显示:一条2Mb/s带宽的ADSL线路,在网络延时小于40ms时,线路能达到其带宽允许的最高数据吞吐量,但是当网络延时逐渐增大时,线路传输效率明显下降。当延时达到200ms左右,实际的吞吐量只能达到带宽所允许的最高数据吞吐量的10%左右,实际的测试数据如下图所示: 影响:延迟造成的最直观的感受就是应用系统缓慢,难以忍受。比如:1. 启动Lotus或者其他邮件收发客户端的时候,在输入用户名和密码之后要等待很长时间才能够进入邮件系统,延时过大的时候甚至在输入用户名或者密码时都需要等待较长的时间。2. 远程文件共享的时候,耗时较长,如果延时过高,甚至造成文件传输失败。3. 应用系统经常由于延时的影响而长时间没有响应,严重的影响了工作效率。 常见应用系统在网络延迟和丢包影响下的表现 链路质量优化解决高延迟高丢包的困扰 深信服WOC采用了HTP(HighSpeed Transmission Protocol)高速传输协议,这样两端的设备之间就可以采用HTP高速传输协议来进行数据传输了,HTP协议针对传统的TCP协议主要进行了如下的改进: 1、提供选择性应答(只重传指定的包)和快速重传能力:通过由接收端指定哪些包需要重传,就可以避免过多的重传引起的交互过多的问题,减少了网络延迟对传输的影响。 2、窗口处理机制优化:WOC中的窗口处理机制优化能够将TCP协议所使用的窗口进行扩充,通过两端设备之间进行协商的结果,将原本最大只有64K的窗口扩充到200K,大大增加了线路的吞吐能力。 3、拥塞控制优化:TCP并不是总能利用最大窗口进行传输,也就是说,如果数据传送在一段时间内比较正常的话,TCP窗口大小会逐渐变大,但一旦传输失败的话其窗口大小会立即缩小。如果网络同时具有高带宽和高延迟特性,这种行为就会导致带宽的浪费从而延长数据的传输时间。WOC中的拥塞控制优化技术能够改变这种机制,通过两端设备之间进行协商,将原本遇到传输异常时迅速减少的拥赛控制方式变成快速增长缓慢下降的方式,能够在网络异常的时候最快速的找到当前合适的窗口大小,减少传输所消耗的时间。 改进型TCP实现快速TCP传输 传统的TCP传输过程中,服务器需要收到客户端(数据接收)的确认包,才能够继续传输后面的数据包,如果传输一个文件需要50次交互,在传输过程中,由于交互造成的延迟就等于50次的RTT,并且传统TCP中的窗口大小为64K,在一定程度上限制了TCP的传输效率;使用TCP代理后,服务器端的WOC代替客户端给服务器发送(数据接收)确认包, 理想情况下能够完全消除50次应答所造成的延迟,(但丢包使得实际环境中并不能够完全消除交互所造成的延迟)除此之外,WOC通过平衡传输效率和设备负载制定出最佳的窗口大小,在现有线路环境中传输速率达到最高。 链路质量优化所带来的访问体验提升 |
Q: 广域网链路存在延迟和丢包,导致网络连接缓慢,严重时甚至无法连接,升级带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。 A: 跨运营商、跨区域等因素往往导致我们的广域网出现延迟和丢包,根据实际测试数据显示:一条2Mb/s带宽的ADSL线路,在网络延时小于40ms时,线路能达到其带宽允许的最高数据吞吐量,但是当网络延时逐渐增大时,线路传输效率明显下降。当延时达到200ms左右,实际的吞吐量只能达到带宽所允许的最高数据吞吐量的10%左右,实际的测试数据如下图所示: 影响:延迟造成的最直观的感受就是应用系统缓慢,难以忍受。比如:1. 启动Lotus或者其他邮件收发客户端的时候,在输入用户名和密码之后要等待很长时间才能够进入邮件系统,延时过大的时候甚至在输入用户名或者密码时都需要等待较长的时间。2. 远程文件共享的时候,耗时较长,如果延时过高,甚至造成文件传输失败。3. 应用系统经常由于延时的影响而长时间没有响应,严重的影响了工作效率。 常见应用系统在网络延迟和丢包影响下的表现 链路质量优化解决高延迟高丢包的困扰 深信服WOC采用了HTP(HighSpeed Transmission Protocol)高速传输协议,这样两端的设备之间就可以采用HTP高速传输协议来进行数据传输了,HTP协议针对传统的TCP协议主要进行了如下的改进: 1、提供选择性应答(只重传指定的包)和快速重传能力:通过由接收端指定哪些包需要重传,就可以避免过多的重传引起的交互过多的问题,减少了网络延迟对传输的影响。 2、窗口处理机制优化:WOC中的窗口处理机制优化能够将TCP协议所使用的窗口进行扩充,通过两端设备之间进行协商的结果,将原本最大只有64K的窗口扩充到200K,大大增加了线路的吞吐能力。 3、拥塞控制优化:TCP并不是总能利用最大窗口进行传输,也就是说,如果数据传送在一段时间内比较正常的话,TCP窗口大小会逐渐变大,但一旦传输失败的话其窗口大小会立即缩小。如果网络同时具有高带宽和高延迟特性,这种行为就会导致带宽的浪费从而延长数据的传输时间。WOC中的拥塞控制优化技术能够改变这种机制,通过两端设备之间进行协商,将原本遇到传输异常时迅速减少的拥赛控制方式变成快速增长缓慢下降的方式,能够在网络异常的时候最快速的找到当前合适的窗口大小,减少传输所消耗的时间。 改进型TCP实现快速TCP传输 传统的TCP传输过程中,服务器需要收到客户端(数据接收)的确认包,才能够继续传输后面的数据包,如果传输一个文件需要50次交互,在传输过程中,由于交互造成的延迟就等于50次的RTT,并且传统TCP中的窗口大小为64K,在一定程度上限制了TCP的传输效率;使用TCP代理后,服务器端的WOC代替客户端给服务器发送(数据接收)确认包, 理想情况下能够完全消除50次应答所造成的延迟,(但丢包使得实际环境中并不能够完全消除交互所造成的延迟)除此之外,WOC通过平衡传输效率和设备负载制定出最佳的窗口大小,在现有线路环境中传输速率达到最高。 链路质量优化所带来的访问体验提升 |