廣域網優(yōu)化的技術實現(xiàn)和展望

2022-03-23 17:12:34 來源: 網絡

標簽：廣域網虛擬化

隨著IT基礎架構的快速整合導致的數(shù)據(jù)相對集中、企業(yè)雇員全球化移動辦公逐漸成為潮流，越來越多的企業(yè)應用系統(tǒng)交付需要通過廣域網進行傳輸訪問;而廣域網分支和總部數(shù)據(jù)中心之間的應用交付性能及良好的用戶體驗，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客戶多元化服務提供方面提供保障。

第 I 章廣域網業(yè)務類型分析

廣域網分支辦事處作為企業(yè)覆蓋各區(qū)域市場交易活動的主體，其業(yè)務承載的種類比較多樣化,同時每種業(yè)務有其自身的特點及對網絡的要求,歸結起來主要有如下幾種。

1.企業(yè)生產業(yè)務應用系統(tǒng)

支撐企業(yè)分支正常運轉的核心應用，如企業(yè)集團OA辦公系統(tǒng)、企業(yè)的財務系統(tǒng)、訂單管理系統(tǒng)、ERP企業(yè)資源系統(tǒng)、CRM客戶關系管理系統(tǒng)等，其數(shù)據(jù)報文傳輸以小包居多，且一個應用往往需要分支客戶端和總部服務器之間進行多次的交互，實現(xiàn)諸如應用數(shù)據(jù)庫的查詢，數(shù)據(jù)輸入提交等行為。網絡的時延對于其客戶端的應用體驗有最直接的影響;。

2.大文件的數(shù)據(jù)傳輸應用

主要包括遠程分支的文件共享(CIFS)、總部數(shù)據(jù)的遠程緩存、數(shù)據(jù)同步(數(shù)據(jù)庫同步、災難備份)、大數(shù)據(jù)包提交等應用場景。數(shù)據(jù)傳輸以單方向為主，大多數(shù)情況下都是從企業(yè)總部數(shù)據(jù)中心到遠程分支，鏈路中傳輸?shù)囊源髷?shù)據(jù)包為主，單次傳輸容量達到數(shù)十兆甚至數(shù)G等。在這種情況下，廣域網的鏈路帶寬將直接影響用戶的傳輸結果，大容量、長時間、多頻次的數(shù)據(jù)下載將嚴重影響廣域網的帶寬利用。

3.以語音、視頻、QQ/MSN等即時消息為主的統(tǒng)一通信類業(yè)務

這類應用盡管對企業(yè)的生成業(yè)務沒有直接的關聯(lián)，但是對于企業(yè)遠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)遠程分支和總部的工作協(xié)同。常見的種類包括VoIP會議電話、Video視頻會議、QQ/MSN等即時聊天工具、網絡會議等。其數(shù)據(jù)傳輸以雙向交互為主，報文的長度不確定，大包小包都混合存在，對于網絡帶寬和時延RTT都有較高的要求。

4.Internet類業(yè)務應用：

對于部分需要通過總部進行互聯(lián)網訪問的遠程分支而言，基于HTTP的web瀏覽業(yè)務和部分P2P類下載業(yè)務也是其組成部分之一。由于該業(yè)務的優(yōu)先級相對較低，即時帶寬不足或者鏈路時延較大也是可以接受的。對于該類型業(yè)務最重要的是要防范大量工作無關業(yè)務對于帶寬的濫用。

可以看出，現(xiàn)階段的廣域網質量相比與期望相比仍然有較大的差距，總結起來主要存在以下三個方面：

1) 應用時延太大導致用戶體驗差

對于C/S模式下的企業(yè)應用，客戶端和服務器之間的一次操作需要進行多達幾十次的協(xié)議握手交互，直接導致遠程分支的響應緩慢甚至不響應，這是廣域網優(yōu)化面臨的關鍵問題。現(xiàn)階段除了廣域網優(yōu)化技術外，沒有更合適的解決方案。

2) 帶寬利用率不足，部署及維護成本高

面對需要進行大數(shù)據(jù)量傳輸、或者是頻繁進行數(shù)據(jù)下載傳輸?shù)膽?如FTP)等，安裝部署大容量的遠程服務器，用來充當本地的數(shù)據(jù)緩存，從而實現(xiàn)對大量常用應用的本地存取，避免占用廣域鏈路的資源，是一種相對有效的手段，遺憾的是除了需要較大的成本投資外，對于這些設備的日常維護管理也比較復雜;

3) 關鍵業(yè)務帶寬質量無法保證

網絡承載internet類互聯(lián)網應用的時候，帶寬搶占的現(xiàn)象會非常嚴重。盡管通過擴充帶寬的方式，或者是利用交換機/路由器的ACL/QoS技術能夠實現(xiàn)簡單的帶寬管理，但是由于交換機路由器本身對于業(yè)務的識別能力有限，單純依靠ACL無法準確區(qū)分業(yè)務種類，且在業(yè)務帶寬占用情況發(fā)生變化時，預先配置的ACL也無法實現(xiàn)主動的策略調整。因此對整個廣域網的可視化管控將無法保證。

在這樣的背景下，廣域網優(yōu)化技術隨之產生。

[導讀]隨著IT基礎架構的快速整合導致的數(shù)據(jù)相對集中、企業(yè)雇員全球化移動辦公逐漸成為潮流，越來越多的企業(yè)應用系統(tǒng)交付需要通過廣域網進行傳輸訪問;而廣域網分支和總部數(shù)據(jù)中心之間的應用交付性能及良好的用戶體驗，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客戶多元化服務提供方面提供保障。

第 II 章廣域網優(yōu)化的關鍵技術實現(xiàn)

根據(jù)權威咨詢機構Gartner的描述和定義，廣域網優(yōu)化是在總部匯聚點和各廣域分支之間對稱部署，通過消除網絡延遲、數(shù)據(jù)包丟失和帶寬限制所帶來的影響，提升應用的交付質量。其核心技術主要是QoS業(yè)務識別和流量控制、TCP的協(xié)議優(yōu)化、數(shù)據(jù)緩存壓縮等。

(i) QOS業(yè)務識別和流量控制

在有限的鏈路帶寬下，面對廣域網分支承載多種業(yè)務類型，實現(xiàn)對廣域網分支業(yè)務的精細化識別和帶寬管理，是廣域網優(yōu)化設備的關鍵功能之一，也是用戶在實際使用中感受最為直觀的功能。，廣域網優(yōu)化技術需要重點考慮四個方面的問題：

1)識別企業(yè)關鍵業(yè)務類型，并為關鍵業(yè)務提供QoS服務質量保證。

2)發(fā)現(xiàn)企業(yè)工作無關業(yè)務，實現(xiàn)對這些垃圾流量的及時清理，避免對帶寬的濫用。

3)對于企業(yè)其他一般性業(yè)務，基于時間段、帶寬、用戶群組靈活定義QoS訪策略。

4)提供可視化的管理工具，實現(xiàn)對分支業(yè)務的多維度報表監(jiān)控、應用情況分析、QoS策略配置調整、多設備的批量管理等功能，提升整個業(yè)務管理平面的可操作性及簡易化使用。

涉及到的技術實現(xiàn)主要包括DPI(Deep Packet Inspection)深度報文檢測技術和QOS流量管理。DPI深度報文檢測是目前比較前沿的技術，其對業(yè)務的識別不再依靠簡單的報文頭信息，而是通過對報文內容的逐包分析來定義業(yè)務類型。典型技術手段如通過對報文的固定端口號進行業(yè)務識別、對報文負載中包含的關鍵字特征進行識別、通過對協(xié)議報文的控制通道分析數(shù)據(jù)通道的狀態(tài)信息進行識別、或者是通過對業(yè)務的連接行為分析進行識別等。同時，在對企業(yè)業(yè)務精確識別之后，可以通過QoS流量管理技術實現(xiàn)流量管理和帶寬保證。在這個方面，除了常見的DSCP優(yōu)先級標記、端口隊列調度、端口擁塞避免等技術外，廣域網優(yōu)化設備還包括層次化的QoS技術，利用這種技術，可以基于用戶組、用戶、協(xié)議大類、協(xié)議小類和時間等多個維度進行組合，實現(xiàn)對帶寬的精細化管理。只有這樣，廣域網鏈路承載的各種業(yè)務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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廣域網優(yōu)化的技術實現(xiàn)和展望

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