广域网的数据加速服务

邓　健　赵贵根

为了应付数据曼延和IT资源分散状况，越来越多的公司正将服务器和应用程序从远程分支机构撤回到数据中心集中管理。以惠普公司为例，从2005年7月开始到现在，已经将85个内部It数据中心整合成分布在全球3个地方的6个新一代数据中心。并且，由于采用虚拟化技术，每年惠普数据中心减少了60％的能源消耗，服务器数量减少了40％，处理能力却提高了250％。据IDC预测，到2010年，将有170万台新的物理服务器用于运行虚拟机，占出货总量的14.6％。

整合数据中心和应用虚拟化技术，虽然简化了IT管理，降低了服务器和软件成本，提高了资源利用率等，但是，原本通过网络运行的数据和应用程序会增加很多，WAN连接经常处于饱和状态，拥塞问题就更加严峻了。

如何突破网络速度瓶颈，让WAN如同LAN一样，无障碍使用多种软件应用?

网速瓶颈

导致WAN上应用性能欠佳的主要原因有三：带宽拥塞、传输层繁琐和延迟，以及应用协议低效。

带宽拥堵是指各类应用竞争带宽份额导致WAN上的流量拥塞、延迟或丢弃，吞吐量降低，大量数据包需要重新传输。执行IT整合后，各个分支机构使用或更改的数据必须通过WAN在机构与数据中心之间来回传输。通过WAN频繁打开和保存文件，导致对时间敏感的应用程序受到严重影响。此外，视频和IP语音(VolP)等多媒体应用对带宽的要求也显著提高。

TCP作为互联网的事实标准协议，本身存在固有的“繁琐性”，因为作为一个可靠的协议，它要求确认每次数据包发送。这样，就增加了所有基于TCP协议的应用程序和数据传输的网络往返流量。用户在LAN上体验到的延迟程度非常低，几乎不影响吞吐量或延迟反应时间，通常不会引起注意。但在WAN上，数据负载和TCP确认必须从A地传输至B地。当需要成百次或上千次网络往返，每次往返的延迟为30～300毫秒时，WAN的应用性能明显下降。

许多应用协议并没有考虑到从以LAN为核心的环境向全球分布式环境的转变，仍然依赖于仅适合本地数据传输的传统设计结构。在许多情况下，交互式应用程序及支持协议需要对一次操作进行多次往返，因而导致应用繁琐性增加。这些应用协议的低效导致更大的性能下降，严重影响员工的工作效率。

如何提高广域网传输性能?最近几年，快速发展的广域网数据加速服务解决了这一难题。广域网数据服务的主要作用就是消除距离，主要是消除企业分支机构之间的距离，让30公里的距离仿佛变为30米。

减少故障率

广域网数据加速服务的主要功能，首先是解决了主数据中心同灾难恢复站点、主数据中心同分支机构的升级和排除故障的困难；其次，解决了移动用户、分支机构之间的通信。而据相关资料显示，在与灾难恢复相关的成本中，有近三分之一直接用于带宽。广域数据服务解决方案还可以降低带宽占用率，避免产生昂贵的带宽费用，从而帮助公司节省与灾难恢复相关的重复性费用。

在灾备应用中，备份和恢复策略要求将主要数据中心的数据拷贝到站点以外的地方，但是，由于备份流量大，如果WAN不支持该流量，备份或复制应用就无法被满足。此外。在备份过程中，如果造成带宽拥塞，还会对其他应用流量造成严重影响，导致多种业务操作出现性能异常。广域网数据服务解决方案可以加快数据的备份或复制速度。有些用户甚至发现备份或复制窗口从超过24小时下降到两三个小时。

在计划升级和停机事件中，应最大程度减少停机时间。例如，在主要数据中心维护的同时，将服务器迁移到另一个城市的数据中心，然后在计划维护时间内，完成操作后再将这些服务器迁移回去。由于广域数据服务的加速功能能够最大程度提高业务处理速度，导致终端用户很可能注意不到任何性能变化。

对于分支机构用户和移动用户网络的应用加速，移动用户需要在终端安装相应的客户端软件即实现各类应用的加速，分支机构则不需要。以分支机构用户下载远程文件服务器上的文件为例，用户发出请求后，远程文件服务器上的文件开始传输时，在远程端的广域网数据加速服务器上，自动拦截响应，并将数据分段“打包”，3～16个字节通常可以代替SDR数据的一个兆字节，只有新的字节才会被压缩并通过广域网输送，在分支机构的广域网数据加速服务器重组数据并发送给客户。这种广域网数据加速服务能够保证双向数据传输，是跨协议和跨应用的。

再次，虽然企业对数据中心进行了整合，但对于一些分支机构仍然需要保留部分服务和应用，如域名解析系统(DNS)、IP地址分配和管理(DHCP和IPAM)、身份识别认证(RADIUS)和文件分发(FTPI/PTP/HTTP)、活动目录、打印、流媒体和安全等。这些额外的设备需要更多的电源、冷风和空间。由于应用广域网数据加速服务，就可以对这些服务器使用虚拟服务。

方便部署

当前广域网解决产品和方案比较多，有思科、riverbed等，有的将广域网加速服务放在路由器中，有的是独立设备，放在路由器和防火墙之后。如何选择合适的产品和解决方案，从技术上看，广域网数据服务是在网络层和传输层对传输数据进行优化处理，适用有多种分支机构和多个数据中心的用户。在方案上，要让用户的现有资源，如IP地址、网络、服务器、各种各样软件的应用等顺畅无阻，简化用户部署，具体有下面几点。

其一，产品所采用的协议，以采用标准TCP协议的产品为佳。目前有个别厂商在广域网传输部分采用的是私有UDP协议，这类产品主要是通过抢占其他正常流量的带宽来为自己所需的部分流量加速，这种原理类似于BT,存在着过度侵占带宽的隐患。

其二，支持应用的丰富程度。广域网加速产品都会对广域网上的一些典型应用进行应用分析，然后做基于应用的优化。在选择产品的时候还应关注其对应用支持的丰富程度，除了可以满足自身应用发展的需求之外，还能从对应用支持的丰富程度上来判断厂商的实力。

其三，部署的方便程度。广域网的网络环境比较复杂，一个好的广域网产品，应当具备良好的自发现性，方便用户大规模部署。企业用户在采购时，最好选择那些带有自发现设备功能，具有集中部署管理能力的产品。

最后一点就是对原有网络的适应能力。广域网节点多、地域广、网络架构环境复杂，因而所选择的产品最好具备强大的适应能力，包括组网方式和链路的支持负责程度。那些支持串接、旁路、集群等各种组网方式，并且可以支持卫星链路、基于Internet的IPSecVPN、155M以上ATM链路等一些特定的广域网链路产品，无疑给项目的部署和将来的扩展提供了极大的便利。