廣域網(wǎng)優(yōu)化的技術(shù)實(shí)現(xiàn)和展望

2022-03-23 17:12:34 來(lái)源: 網(wǎng)絡(luò)

標(biāo)簽：廣域網(wǎng)虛擬化

隨著IT基礎(chǔ)架構(gòu)的快速整合導(dǎo)致的數(shù)據(jù)相對(duì)集中、企業(yè)雇員全球化移動(dòng)辦公逐漸成為潮流，越來(lái)越多的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)交付需要通過(guò)廣域網(wǎng)進(jìn)行傳輸訪問(wèn);而廣域網(wǎng)分支和總部數(shù)據(jù)中心之間的應(yīng)用交付性能及良好的用戶(hù)體驗(yàn)，不僅可以有效提升辦事處的工作效率，也可以在廣域分支對(duì)客戶(hù)多元化服務(wù)提供方面提供保障。

第 I 章廣域網(wǎng)業(yè)務(wù)類(lèi)型分析

廣域網(wǎng)分支辦事處作為企業(yè)覆蓋各區(qū)域市場(chǎng)交易活動(dòng)的主體，其業(yè)務(wù)承載的種類(lèi)比較多樣化,同時(shí)每種業(yè)務(wù)有其自身的特點(diǎn)及對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求,歸結(jié)起來(lái)主要有如下幾種。

1.企業(yè)生產(chǎn)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)

支撐企業(yè)分支正常運(yùn)轉(zhuǎn)的核心應(yīng)用，如企業(yè)集團(tuán)OA辦公系統(tǒng)、企業(yè)的財(cái)務(wù)系統(tǒng)、訂單管理系統(tǒng)、ERP企業(yè)資源系統(tǒng)、CRM客戶(hù)關(guān)系管理系統(tǒng)等，其數(shù)據(jù)報(bào)文傳輸以小包居多，且一個(gè)應(yīng)用往往需要分支客戶(hù)端和總部服務(wù)器之間進(jìn)行多次的交互，實(shí)現(xiàn)諸如應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)，數(shù)據(jù)輸入提交等行為。網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延對(duì)于其客戶(hù)端的應(yīng)用體驗(yàn)有最直接的影響;。

2.大文件的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用

主要包括遠(yuǎn)程分支的文件共享(CIFS)、總部數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程緩存、數(shù)據(jù)同步(數(shù)據(jù)庫(kù)同步、災(zāi)難備份)、大數(shù)據(jù)包提交等應(yīng)用場(chǎng)景。數(shù)據(jù)傳輸以單方向?yàn)橹?，大多?shù)情況下都是從企業(yè)總部數(shù)據(jù)中心到遠(yuǎn)程分支，鏈路中傳輸?shù)囊源髷?shù)據(jù)包為主，單次傳輸容量達(dá)到數(shù)十兆甚至數(shù)G等。在這種情況下，廣域網(wǎng)的鏈路帶寬將直接影響用戶(hù)的傳輸結(jié)果，大容量、長(zhǎng)時(shí)間、多頻次的數(shù)據(jù)下載將嚴(yán)重影響廣域網(wǎng)的帶寬利用。

3.以語(yǔ)音、視頻、QQ/MSN等即時(shí)消息為主的統(tǒng)一通信類(lèi)業(yè)務(wù)

這類(lèi)應(yīng)用盡管對(duì)企業(yè)的生成業(yè)務(wù)沒(méi)有直接的關(guān)聯(lián)，但是對(duì)于企業(yè)遠(yuǎn)程分支和總部的溝通效率有非常積極的影響，利用這些工具可以有效提升企業(yè)遠(yuǎn)程分支和總部的工作協(xié)同。常見(jiàn)的種類(lèi)包括VoIP會(huì)議電話、Video視頻會(huì)議、QQ/MSN等即時(shí)聊天工具、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議等。其數(shù)據(jù)傳輸以雙向交互為主，報(bào)文的長(zhǎng)度不確定，大包小包都混合存在，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)帶寬和時(shí)延RTT都有較高的要求。

4.Internet類(lèi)業(yè)務(wù)應(yīng)用：

對(duì)于部分需要通過(guò)總部進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)的遠(yuǎn)程分支而言，基于HTTP的web瀏覽業(yè)務(wù)和部分P2P類(lèi)下載業(yè)務(wù)也是其組成部分之一。由于該業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)相對(duì)較低，即時(shí)帶寬不足或者鏈路時(shí)延較大也是可以接受的。對(duì)于該類(lèi)型業(yè)務(wù)最重要的是要防范大量工作無(wú)關(guān)業(yè)務(wù)對(duì)于帶寬的濫用。

可以看出，現(xiàn)階段的廣域網(wǎng)質(zhì)量相比與期望相比仍然有較大的差距，總結(jié)起來(lái)主要存在以下三個(gè)方面：

1) 應(yīng)用時(shí)延太大導(dǎo)致用戶(hù)體驗(yàn)差

對(duì)于C/S模式下的企業(yè)應(yīng)用，客戶(hù)端和服務(wù)器之間的一次操作需要進(jìn)行多達(dá)幾十次的協(xié)議握手交互，直接導(dǎo)致遠(yuǎn)程分支的響應(yīng)緩慢甚至不響應(yīng)，這是廣域網(wǎng)優(yōu)化面臨的關(guān)鍵問(wèn)題?，F(xiàn)階段除了廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)外，沒(méi)有更合適的解決方案。

2) 帶寬利用率不足，部署及維護(hù)成本高

面對(duì)需要進(jìn)行大數(shù)據(jù)量傳輸、或者是頻繁進(jìn)行數(shù)據(jù)下載傳輸?shù)膽?yīng)用(如FTP)等，安裝部署大容量的遠(yuǎn)程服務(wù)器，用來(lái)充當(dāng)本地的數(shù)據(jù)緩存，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大量常用應(yīng)用的本地存取，避免占用廣域鏈路的資源，是一種相對(duì)有效的手段，遺憾的是除了需要較大的成本投資外，對(duì)于這些設(shè)備的日常維護(hù)管理也比較復(fù)雜;

3) 關(guān)鍵業(yè)務(wù)帶寬質(zhì)量無(wú)法保證

網(wǎng)絡(luò)承載internet類(lèi)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的時(shí)候，帶寬搶占的現(xiàn)象會(huì)非常嚴(yán)重。盡管通過(guò)擴(kuò)充帶寬的方式，或者是利用交換機(jī)/路由器的ACL/QoS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單的帶寬管理，但是由于交換機(jī)路由器本身對(duì)于業(yè)務(wù)的識(shí)別能力有限，單純依靠ACL無(wú)法準(zhǔn)確區(qū)分業(yè)務(wù)種類(lèi)，且在業(yè)務(wù)帶寬占用情況發(fā)生變化時(shí)，預(yù)先配置的ACL也無(wú)法實(shí)現(xiàn)主動(dòng)的策略調(diào)整。因此對(duì)整個(gè)廣域網(wǎng)的可視化管控將無(wú)法保證。

在這樣的背景下，廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)隨之產(chǎn)生。

[導(dǎo)讀]隨著IT基礎(chǔ)架構(gòu)的快速整合導(dǎo)致的數(shù)據(jù)相對(duì)集中、企業(yè)雇員全球化移動(dòng)辦公逐漸成為潮流，越來(lái)越多的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)交付需要通過(guò)廣域網(wǎng)進(jìn)行傳輸訪問(wèn);而廣域網(wǎng)分支和總部數(shù)據(jù)中心之間的應(yīng)用交付性能及良好的用戶(hù)體驗(yàn)，不僅可以有效提升辦事處的工作效率，也可以在廣域分支對(duì)客戶(hù)多元化服務(wù)提供方面提供保障。

第 II 章廣域網(wǎng)優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)權(quán)威咨詢(xún)機(jī)構(gòu)Gartner的描述和定義，廣域網(wǎng)優(yōu)化是在總部匯聚點(diǎn)和各廣域分支之間對(duì)稱(chēng)部署，通過(guò)消除網(wǎng)絡(luò)延遲、數(shù)據(jù)包丟失和帶寬限制所帶來(lái)的影響，提升應(yīng)用的交付質(zhì)量。其核心技術(shù)主要是QoS業(yè)務(wù)識(shí)別和流量控制、TCP的協(xié)議優(yōu)化、數(shù)據(jù)緩存壓縮等。

(i) QOS業(yè)務(wù)識(shí)別和流量控制

在有限的鏈路帶寬下，面對(duì)廣域網(wǎng)分支承載多種業(yè)務(wù)類(lèi)型，實(shí)現(xiàn)對(duì)廣域網(wǎng)分支業(yè)務(wù)的精細(xì)化識(shí)別和帶寬管理，是廣域網(wǎng)優(yōu)化設(shè)備的關(guān)鍵功能之一，也是用戶(hù)在實(shí)際使用中感受最為直觀的功能。，廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)需要重點(diǎn)考慮四個(gè)方面的問(wèn)題：

1)識(shí)別企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)類(lèi)型，并為關(guān)鍵業(yè)務(wù)提供QoS服務(wù)質(zhì)量保證。

2)發(fā)現(xiàn)企業(yè)工作無(wú)關(guān)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些垃圾流量的及時(shí)清理，避免對(duì)帶寬的濫用。

3)對(duì)于企業(yè)其他一般性業(yè)務(wù)，基于時(shí)間段、帶寬、用戶(hù)群組靈活定義QoS訪策略。

4)提供可視化的管理工具，實(shí)現(xiàn)對(duì)分支業(yè)務(wù)的多維度報(bào)表監(jiān)控、應(yīng)用情況分析、QoS策略配置調(diào)整、多設(shè)備的批量管理等功能，提升整個(gè)業(yè)務(wù)管理平面的可操作性及簡(jiǎn)易化使用。

涉及到的技術(shù)實(shí)現(xiàn)主要包括DPI(Deep Packet Inspection)深度報(bào)文檢測(cè)技術(shù)和QOS流量管理。DPI深度報(bào)文檢測(cè)是目前比較前沿的技術(shù)，其對(duì)業(yè)務(wù)的識(shí)別不再依靠簡(jiǎn)單的報(bào)文頭信息，而是通過(guò)對(duì)報(bào)文內(nèi)容的逐包分析來(lái)定義業(yè)務(wù)類(lèi)型。典型技術(shù)手段如通過(guò)對(duì)報(bào)文的固定端口號(hào)進(jìn)行業(yè)務(wù)識(shí)別、對(duì)報(bào)文負(fù)載中包含的關(guān)鍵字特征進(jìn)行識(shí)別、通過(guò)對(duì)協(xié)議報(bào)文的控制通道分析數(shù)據(jù)通道的狀態(tài)信息進(jìn)行識(shí)別、或者是通過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)的連接行為分析進(jìn)行識(shí)別等。同時(shí)，在對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)精確識(shí)別之后，可以通過(guò)QoS流量管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)流量管理和帶寬保證。在這個(gè)方面，除了常見(jiàn)的DSCP優(yōu)先級(jí)標(biāo)記、端口隊(duì)列調(diào)度、端口擁塞避免等技術(shù)外，廣域網(wǎng)優(yōu)化設(shè)備還包括層次化的QoS技術(shù)，利用這種技術(shù)，可以基于用戶(hù)組、用戶(hù)、協(xié)議大類(lèi)、協(xié)議小類(lèi)和時(shí)間等多個(gè)維度進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)對(duì)帶寬的精細(xì)化管理。只有這樣，廣域網(wǎng)鏈路承載的各種業(yè)務(wù)才能夠合理的利用帶寬資源，提升廣域鏈路的帶寬利用效率。

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