上海某公司Riverbed廣域網(wǎng)加速解決方案

XXRiverbed廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)優(yōu)化方案二〇〇八年九月1什么是廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)效勞－WANDataService眾所周知，由于互聯(lián)網(wǎng)的普及，TCP/IP已經成為一個被廣泛承受的網(wǎng)絡協(xié)議。越來越網(wǎng)絡而開發(fā)的應用。隨著公司業(yè)務的進展和全球化的趨勢，公司會在總部以外的地區(qū)和國家建立更多的遠程辦事機構。這樣一來，公司的業(yè)務TCP/IP網(wǎng)絡之上。1/100100倍或更多。在局域網(wǎng)絡上運行的格外好的應用到廣域網(wǎng)絡上運行時，肯定會遇到效率極其低下等問題，會嚴峻影響企業(yè)的生產效率。壓縮技術，流量治理技術，緩存技術等。全部這些技術只能在某一方面對廣域網(wǎng)絡進展加TCP/IP的本質，使用效果不佳且?guī)в邢喈敶蟮木窒扌浴Ｓ捎趶V域網(wǎng)存在的傳輸性能問題，為了提高在分支機構工作的員工的應用響應速度，很多的大型客戶往往在分支機構部署本地的文件效勞器，打印效勞器和郵件效勞器。這樣IT根底架構的簡單性，大大增加了設備本錢和人員維護本錢。2廣域數(shù)據(jù)效勞〔WANDataService〕作為一個興的技術領域，為抑制跨廣域網(wǎng)應用性能瓶頸帶來了一種創(chuàng)的方法。它可以加速應用系統(tǒng)在廣域網(wǎng)上的響應速度，供給高效的帶寬利用率并且在廣域網(wǎng)環(huán)境中實現(xiàn)數(shù)據(jù)大集中。廣域數(shù)據(jù)效勞解決方案“讓廣域網(wǎng)像局域網(wǎng)一樣”實際上有兩方面的意思：1使廣域網(wǎng)的性能具有質的飛躍，尤其針對那些在局域網(wǎng)上可以正常運行，但一到廣域網(wǎng)就受到極大影響的應用和協(xié)議。2能處理和應付橫跨分布式企業(yè)網(wǎng)絡的范圍廣泛的應用和協(xié)議。對廣域網(wǎng)進展全方位改進的解決方案我們稱之為廣域數(shù)據(jù)效勞(WDS)WDS對各種各樣瓶頸WDS不僅僅只是一個面對性能和效率的解決方案，它同時也是一個能幫助我們實現(xiàn)以下這些以前所無法實現(xiàn)的目標的途徑：IT根底設施如文件效勞器、郵件效勞器、網(wǎng)絡附加存儲(NAS)和遠程辦公室備份系統(tǒng)等集中起來，整合到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心。建筑里辦公一樣。這些操作都是不行能的任務。3在不升級帶寬的前提下在現(xiàn)有的廣域網(wǎng)上供給比以前豐富得多的應用效勞。假設需要，企業(yè)完全可以除去各分支點眾多雜亂的效勞器和設備，而以網(wǎng)絡效勞和ITIT系統(tǒng)易于治理。另外，假設WDS也可以極大地改進其工作效率。廣域網(wǎng)性能受眾多瓶頸限制：低而延遲更高。但在實際應用中這些限制是如何影響應用性能呢？瓶頸主要有四個，其中一個與帶寬相關，而另外三個全都和延遲有關。帶寬這個瓶頸顯而易見：沒有任何一個應用在發(fā)送數(shù)據(jù)時可以突破帶寬容量的限制。而三個數(shù)據(jù)延遲方面的瓶頸則相比照較淺顯一點，顯得不是那么直觀，而且一般只會在不存在帶寬瓶頸的狀況下才會被留意到。由于延遲瓶頸的存在，即使現(xiàn)有可用的帶寬格外充裕，應用也有可能無法充分利用好這些帶寬資源。第一號延遲瓶頸4TCPTCP協(xié)議中，從一端到一)所正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量受數(shù)據(jù)報窗口大小的限制。當該窗口滿了以后，發(fā)送方就無法發(fā)送更多的數(shù)據(jù)，直到接收方確認已經接收了窗口中的局部數(shù)據(jù)。假設數(shù)據(jù)報窗口太小的話，勢必會限制數(shù)據(jù)從一方傳送到另一方并進展應答的速率，進而影響到整條鏈路的數(shù)據(jù)吞吐力量。TCP協(xié)議使用足夠大的數(shù)據(jù)報窗口，而且現(xiàn)在流行的最的操作系統(tǒng)也都實現(xiàn)了這些機制。然而，客戶機和效勞器上的缺省設置通常更適用于局域網(wǎng)而不是廣域網(wǎng)，而且也很少有效勞器和客戶TCP協(xié)議棧被設置成能與廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)延遲進展很好的協(xié)作。MaxThroughput(Mbps)pbM(uphguohTM

1.601.401.201.000.800.600.400.20-

30

00

0 .

00RTT(seconds)圖表1:上圖說明白一條T1線路(1.544Mb/s)在最大64k字節(jié)窗口下進展TCP連接時其有效數(shù)據(jù)吞吐力量隨延遲的變化狀況。在低延遲的狀況下，線路能到達其帶寬允許的最高數(shù)40ms時，第一號延遲瓶頸的影響就要超過帶寬瓶頸的影響了。5TCPThroughput-T1vs.T3pbM(uphguohTM

50.0040.0030.0020.0010.00-

MaxThroughputMaxThroughputT1(Mbps)MaxThroughputT3(Mbps)

.0RTT(seconds)圖表2:該圖所要演示的狀況和圖表一類似，不過增加了一T3(45Mb/s)以供比較。在1線路的數(shù)據(jù)吞吐力量狀況根本穩(wěn)定，但要留意的是，隨著延遲的增加，T3T1線路相差無幾的水平上。在延遲大于等于s及P31線路更具多少優(yōu)勢。2號延遲瓶頸TCP并不是總能利用最大窗口進展傳輸，也就是說，假設數(shù)據(jù)傳送在一段時間內比較正常的話，TCP窗口大小會漸漸變大，但一旦傳輸失敗的話其窗口大小會馬上縮小。假設網(wǎng)絡同時具有高帶寬和高延遲特性，這種行為就會導致帶寬的鋪張從而延長數(shù)據(jù)的傳輸時間。不過，這種問題主要發(fā)生在長肥網(wǎng)絡T1線路的例子并不適用。3號延遲瓶頸起不到什么幫助作用的，類似的，假設一個應用在應用層就受到應用消息大小和數(shù)據(jù)回應6及確認需要的限制時，不管帶寬有多充裕，也不管是否已經避開了第一、其次號延遲瓶–例如FTP–那么一般不會遇到第三號延遲瓶頸，但是假設應用協(xié)議最初是被設計用于–WindowsCIFS–通常就會受到第三號延遲瓶頸格外嚴峻的影響。TCPvs.CIFSThroughputonaT1(Mbps)pbM(uphguohTxM

1.601.401.201.000.800.600.400.20-

CIFSTCP0 0 0 0 CIFSTCP1 2 3 4 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 6 7 8 9 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0

0 0 0 2 3 4 1 1 1 0 0 0

0 0 0 0 06 7 8 9 01 1 1 1 20 0 0 0 0RTT(seconds)圖表3:圖表三顯示了T1線路上CIFS協(xié)議和TCP協(xié)議數(shù)據(jù)吞吐力量受數(shù)據(jù)延遲影響時S。對于在廣域網(wǎng)上有更好表現(xiàn)的應用來說P延遲CIFSTCP優(yōu)化地有多好或帶寬有多充裕，這些都缺乏以抑制高延遲所帶來的直接影響。廣域7RiverbedWDS廣域網(wǎng)優(yōu)化效勞技術原理Riverbed多層優(yōu)化技術：Riverbed公司由2002開頭針對WAN帶寬缺乏、時延過長、TCP傳輸及應用層協(xié)議效率低等問題爭論開發(fā)出頂尖的WDS技術產品。至今在數(shù)千大型企業(yè)用戶網(wǎng)絡運營中，將廣域網(wǎng)應用性能提高達100倍之多，同時讓廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)流量削減60%到95%。以下分別對WDS三大核心技術進展闡述。消退重復數(shù)據(jù)的傳輸進展跨應用的數(shù)據(jù)優(yōu)化提升有效帶寬，平均可達5－10倍數(shù)據(jù)優(yōu)化RiOSTCP流和數(shù)據(jù)進展分段并為其建立索引。建立索引的數(shù)據(jù)將與磁盤上的數(shù)據(jù)進展比較。以WAN再次發(fā)送，而只發(fā)送與其對應的引用來代替它。這種過程將使得從前通過WAN發(fā)送過的重復數(shù)據(jù)被微小的引用代替。通過使用其獲得專利的多層次引用構造〔SDR〕，一個引用可表示多個字段至數(shù)兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)RiOSSDR可表示極大數(shù)量的數(shù)據(jù)。因此，單個引用可表示以前通過WAN傳送過的數(shù)兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。RiOS從未見過該數(shù)據(jù)，則會使用基于Lempel-Ziv(LZ)的算法壓縮這些數(shù)據(jù)段，并發(fā)送給WAN遠端上RiOS支持設備。對等設備或端點上也存儲有這些數(shù)據(jù)段。最終，使用的數(shù)據(jù)和對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的引用重構造原流量，然后傳送給客戶機。RiOS數(shù)據(jù)優(yōu)化具有高可擴展性，峰值壓縮率可到達100:1或更高。這些壓縮率〔是消退冗余數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y果〕TCP壓縮設備所能供給的壓縮率高。依據(jù)網(wǎng)絡狀況自動調整TCP傳輸參數(shù)65%98%在高帶寬、高延遲網(wǎng)絡連接的狀況下實現(xiàn)高達95%的使用率SSL優(yōu)化供給透亮加速保密的應用程序傳輸優(yōu)化8RiOS通過傳輸層優(yōu)化抑制了傳輸協(xié)議確實認延時。傳輸優(yōu)化是一組功能，它通過動態(tài)適應網(wǎng)絡狀況，組合窗TCPWAN傳輸信息所導致的來回時延，同時維持了傳輸?shù)睦慰啃院蛷椥?。TCP代理，RiOS可以有效地將混合有數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)引用的TCP有效載荷重打包。如數(shù)據(jù)優(yōu)化一節(jié)中所RiOS實質性地TCPTCP有效載荷大數(shù)百倍。RiOS：TCP有效載荷僅包含數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)TCP16KB64KBRiOS：TCP有效載荷包含數(shù)據(jù)和引用TCP100KB+1MB+〔有效〕

引用虛擬窗口擴展通過對TCP有效載荷執(zhí)行智能化重打包而極大增加了TCP有效載荷。SSLSSLSteelhead設備中，RiOS供給了加速SSL加密的流量并保持企業(yè)首選信任模式的方法，該方法正在申請專利。使用RiOSSSL加密時，全部密鑰仍存放在數(shù)據(jù)中心，分支機構無需假證書。Steelhead設備可自動覺察其SSL對等設備并開頭優(yōu)化SSL流量RiOS(CMC)SSL加速功能進展集中治理。SSL的方法要求分支機構的設備具有假證書或效勞器密鑰。這些方法要求在企業(yè)范圍內分發(fā)密鑰，SSL會話更簡潔受到攻擊，因而使企業(yè)根底架構的安全性受到影響。RiOS只為分支機構的設備分發(fā)臨時會話密鑰。通過這種方式，RiOS可將其世界領先的數(shù)據(jù)優(yōu)化、傳輸優(yōu)化和應用程序優(yōu)化機制用于SSL加密流量，而不會影響企業(yè)首選的安全模式。應用程序優(yōu)化應用響應速度提上升達100倍同時支持多應用協(xié)議：CIFS、NFS、MAPI(20002007)、(S)、MS-SQL、Oracle11iRiOS應用程序優(yōu)化功能對重要〔但性能欠佳〕7層加速。應用程序優(yōu)化模塊可消退特定應用程序建立時所需的來回流量，大幅改善吞吐量，供給額外的性能改善。Riverbed7層MicrosoftWindows文件系統(tǒng)〔CIFS協(xié)議〕、MicrosoftExchange郵件〔MAPI協(xié)議〕、MicrosoftSQLServer數(shù)據(jù)庫〔TDS協(xié)議〕、S、NFSOracle11i等。9數(shù)據(jù)中心分支機構98%。整體解決方案總結：Riverbed是廣域網(wǎng)加速數(shù)據(jù)效勞〔WDS〕的領導者。RiverbedSteelhead?廣域網(wǎng)加速設備及其RiOS優(yōu)化系統(tǒng)為企業(yè)解決所面臨的遠程站點應用響應延遲、帶寬缺乏等問題，使遠程分支機構應用性能速度提上升達100倍，從而幫助企業(yè)整合IT設施、改善備份和復制流程，同時大幅節(jié)約了資本開支和運營費用。最可能的范圍最可能的范圍最高性能文件共享–Windows(CIFS)文件共享–Unix(NFS)郵件–Exchange(MAPI)郵件–NotesWeb-、S和IntranetERP–Oracle11i、SAPNetWeaverFTP備份和復制文檔治理軟件安排–SMS數(shù)據(jù)庫–MS–SQL數(shù)據(jù)庫–OracleSQLERP–胖客戶端100->RiOS大大加快了各種企業(yè)應用程序的速度10RiverbedSteelhead 產品系列。11網(wǎng)數(shù)據(jù)優(yōu)化效勞的市場狀況經過短短幾年的快速進展，WDS已經成為近來IT二○○七年十一月，著名的ITGartnerGroup公布了其關于這個領域的第一份市場分析報告。從報告中可以看出這個市場活潑著多家公司，目前的領導廠商是Riverbed。12Riverbed公司(riverbed)從成立起就把廣域網(wǎng)上應用的加速作為公司的目標。承受了與眾不同的技術，成功的向市場推出了Head系列，受到市場的喧鬧響應。SteelHead系列產TCP/IPWindows應用來講CIFS的文件復制應用，MAPIExchange郵件應的文件傳輸應用等。SteelHead系列產品可以讓這些應用在廣域網(wǎng)上運行，加速成如同在局域網(wǎng)絡上運行一般。3700多個成功案例，是這一領域規(guī)模最大的公CitiGroupWDS技術的銀行，目前已經部署了上百臺WDS設備，大大提高了員工的工作效率。同時在亞太地區(qū)，Riverbed也擁有格外成功的案例，如聯(lián)想集團，大地保險，美的集團，索迪斯餐飲，COSCO，中海油，國家氣象局等。1377RiverbedhascustomersinallindustriesFinancialServicesProfessionalServicesA/E/CEnergyGovernmentRetail/ConsumerTransportation/LogisticsServiceProviders?2006RIVERBEDTECHNOLOGY,INC–CONFIDENTIAL14XXRiverbedWDS解決方案端到端的遠程網(wǎng)絡優(yōu)化技術Riverbed供給的廣域網(wǎng)優(yōu)化解決方案包含了分支到總部，以及個人移動用戶到總部兩Steelhead來實現(xiàn)。而對于SteelheadMobileSteelhead專用硬件之間加速來實現(xiàn)。兩種環(huán)境承受一樣的算法，可以供給類似的加速效果。分支辦公室WAN數(shù)據(jù)中心移動辦公用戶Mobile軟件是基于其屢屢獲獎的廣域數(shù)據(jù)效勞(WDS)技術設計而成，不管企業(yè)員工位于哪個地點，皆可為他們供給類似局域網(wǎng)的應用性能?，F(xiàn)在，員工不管100倍的性能改進。以前要花一個小時才能完成的文件傳輸，現(xiàn)在只需幾分鐘，甚至幾秒時間即可完成。該軟件的安裝和治理極為簡潔，無需用戶任何干預。RiverbedSteelhead設備上所覺察的同樣功能進一步擴展到了移動型工作者身上。15上海XX公司廣域網(wǎng)現(xiàn)狀及需求上海XX公司總部位于上海，主數(shù)據(jù)中興位于漕河涇，在市區(qū)有備份數(shù)據(jù)中心。各地OAOA流量主要通過CTC的線路上聯(lián)到漕河涇機房，業(yè)務流量通過CNC線路上聯(lián)到市區(qū)機房。兩條鏈路互為備份。L2的4Mbps～20Mbps，通過兩臺路由器下聯(lián)到兩臺核心交換機上。CTC辦公網(wǎng) CNC業(yè)務網(wǎng)30Mbps以上處理力量的加速設備，同時要求兩個點的設備都是雙機熱備。Riverbed廣域網(wǎng)優(yōu)化解決方案常見部署方式In-pathOut-XX公司的具體狀況我們供給兩種發(fā)式供用戶選擇：串聯(lián)In-path方式16Riverbed加速設備串接到路由器和核心交換機之間，Riverbed設備本Fail-to-wire故障自我保護功能可以使得設備在發(fā)生軟硬件故障時仍舊保證網(wǎng)絡的聯(lián)通性，不會增加額外的單點故障。上海XX公司廣域網(wǎng)優(yōu)化方案一：串聯(lián)數(shù)據(jù)中心 備份中心Si Si Si SiCTC辦公網(wǎng) CNC業(yè)務網(wǎng)下屬分支機構理負擔；缺點是中心點的兩臺設備是主/備方式，不能同時對OA的流量進展負載均衡式的優(yōu)化。旁路WCCP/PBR方式L3Riverbed加速設備，L3交換機通過RedirectRiverbedRiverbed設備可以做負載均衡并且互為備份。17上海XX公司廣域網(wǎng)優(yōu)化方案二：旁路數(shù)據(jù)中心 備份中心WCCP/PBR WCCP/PBRRiverbedSH6020 RiverbedSH6020CTC辦公網(wǎng) CNC業(yè)務網(wǎng)RiverbedSH1X50下屬分行L3交換L3交換機可能需要做軟件或硬件的升級，形成額外的本錢。上海XX公司廣域網(wǎng)優(yōu)化設備方案XXRiverbedSH3520的廣域網(wǎng)鏈路。SH3520可以供給數(shù)據(jù)同步級別的熱備份，并同WCCP/PBR的旁接，分支機構設備實行串接，這樣可以兼顧冗余性和實施的便易性。18上海XX公司廣域網(wǎng)優(yōu)化方案上海數(shù)據(jù)中心 上海備份中心WCCP/PBR

Si

WCCP/PBR

Si Si數(shù)據(jù)緩存同步RiverbedSH3520 RiverbedSH3520CTC辦公網(wǎng) CNC業(yè)務網(wǎng)XX分公司

RiverbedSH3520RiverbedWDS在2002年成立之時，Riverbed的目標就是要解決全部廣域網(wǎng)應用的分布式性能問題。解決方案必需要獨立于應用，并做到對客戶端和效勞端都是透亮的，最重要的是能解決廣域網(wǎng)所固有的高網(wǎng)絡延遲問題。RiverbedSteelhead系列設備，于2004年5月面世后馬上取得了巨大的成功。實際上，Riverbed的Steelhead產品確實是目前市場上第WDS功能的解決方案。RiverbedWDS體系構造產品架構中有以下幾大關鍵點使得其不同于其他解決方案：基于磁盤的系統(tǒng)–2002年的)TCP處理系統(tǒng)來說這可是個大膽的打算。利19用磁盤存儲網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流的做法為日后準時回頭分析重復的數(shù)據(jù)模式供給了可能，就算這些RAM的設備在一個具有典型的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量水平和文件大小的網(wǎng)絡內很簡潔就會超出其負載力量，從而引發(fā)更差的取得巨大成功后，其他的設備廠商也開頭在設備中參加磁盤，但供給的是最成熟的實現(xiàn)。獨立于應用的根底設備建立于兩大關鍵的獨立于應用的技術之上：可伸縮數(shù)據(jù)(VWE)TCP數(shù)據(jù)流和縮短TCP之上的應用都能享受Riverbed的TCPSDR結合之后，可以極大地改進Notes、FTPWeb的應用等等。特定于應用的延遲優(yōu)化+VWE)Riverbed建立了一套特定于應用的優(yōu)化方MAPI(Exchange)的事務推測模塊，其他廣泛使用的協(xié)議的事務推測模塊也正在打算當中。這些事務推測模塊進一步優(yōu)化了上面所說的應用的性能。WDS的應用范圍IT根底設施必不行少的一局部，它影響到了很多關鍵的業(yè)務流程，在某些狀況下它確實變成了企業(yè)實現(xiàn)RiverbedWDS解決方案可以在以下這些領域為您供給有力的幫助：20應用加速Windows文件共享Riverbed的Windows文件共享、Exchange、FTP、備份倍之多。有了可以媲美局域網(wǎng)的性能，員工們可以很順當?shù)匾黄鸸ぷ?，而不管員工的辦公室位于世界的哪個角落。遠程辦公室數(shù)據(jù)備份通常來說對遠程辦公室效勞器進展備份所需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量并不至于太大，但是假設數(shù)據(jù)需要通過一條低帶寬、高延遲的廣域網(wǎng)鏈路進展傳輸時，我們已經看到其數(shù)據(jù)吞吐力量將顯著下降，這樣原來一項很快就可以完成的備份任務有可能變得需要很長一段時間以至于IT治理員都選擇在分支辦公室內依靠本地磁帶自動上帶機和其他備份方案進展備份。固然，本地備份也有各種問題，你可RiverbedWDS解決方案，備份可以在很短的時間之內完成，也就意味著您能夠通過另一種更有效的方式保護公司的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)復制不管是為了完成企業(yè)的數(shù)據(jù)復制打算或是鏡像數(shù)據(jù)以供世界各地的用戶使用，數(shù)據(jù)復制都WDS10SnapMirror?也一樣。Steelhead產TCP，這兩項技術大大縮短了完成一次數(shù)據(jù)復制所需要的時間。站點整合Riverbed的產品IT根底設施整合到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心里21設備可以幫助企業(yè)成功地整合文件效勞器、郵件效勞器、IT根底設施，接下來IT根底設施整合在一起以實現(xiàn)所謂的“無效勞器”辦公室。內包學問產業(yè)領域的分布式企業(yè)常常會