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文档简介

1、H3C OAA之WAN优化技术白皮书目 录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc168822958 目 录 PAGEREF _Toc168822958 h 4 HYPERLINK l _Toc168822959 1. 概述 PAGEREF _Toc168822959 h 55 HYPERLINK l _Toc168822960 1.1 背景 PAGEREF _Toc168822960 h 5 HYPERLINK l _Toc168822961 1.2 广域网网优化简介 PAGEREF _Toc168822961 h 5 HYPERLINK l _Toc16882296

2、2 2. 广域网优优化原理介绍绍 PAGEREF _Toc168822962 h 6 HYPERLINK l _Toc168822963 2.1 数据压压缩原理介绍绍 PAGEREF _Toc168822963 h 6 HYPERLINK l _Toc168822964 2.2 缓存原原理 PAGEREF _Toc168822964 h 7 HYPERLINK l _Toc168822965 2.2.1 基基本原理 PAGEREF _Toc168822965 h 7 HYPERLINK l _Toc168822966 2.2.2 数数据块缓存原原理 PAGEREF _Toc168822966

3、h 7 HYPERLINK l _Toc168822967 2.3 TTCP加速原原理介绍 PAGEREF _Toc168822967 h 8 HYPERLINK l _Toc168822968 2.3.1 窗窗口大小通告告与滑动窗口口 PAGEREF _Toc168822968 h 9 HYPERLINK l _Toc168822969 2.3.2 慢慢启动 PAGEREF _Toc168822969 h 9 HYPERLINK l _Toc168822970 2.3.3 拥拥塞避免 PAGEREF _Toc168822970 h 9 HYPERLINK l _Toc168822971 2.

4、3.4 窗窗口调节技术术 PAGEREF _Toc168822971 h 11 HYPERLINK l _Toc168822972 2.3.5 选选择性确认 PAGEREF _Toc168822972 h 11 HYPERLINK l _Toc168822973 2.3.6 SSplit TCP PAGEREF _Toc168822973 h 11 HYPERLINK l _Toc168822974 2.4 QoSS原理介绍 PAGEREF _Toc168822974 h 12 HYPERLINK l _Toc168822975 2.4.1 模模型 PAGEREF _Toc168822975

5、h 12 HYPERLINK l _Toc168822976 2.4.2 QQoS技术介介绍 PAGEREF _Toc168822976 h 13 HYPERLINK l _Toc168822977 3. 解决方案案主要模块介介绍 PAGEREF _Toc168822977 h 14 HYPERLINK l _Toc168822978 3.1 多业务务路由器MSSR PAGEREF _Toc168822978 h 14 HYPERLINK l _Toc168822979 3.2 WAAAM模块 PAGEREF _Toc168822979 h 14 HYPERLINK l _Toc1688222

6、980 3.2.11 数据压缩缩 PAGEREF _Toc168822980 h 15 HYPERLINK l _Toc168822981 3.2.2 应应用加速 PAGEREF _Toc168822981 h 19 HYPERLINK l _Toc168822982 3.2.3 TTCP加速 PAGEREF _Toc168822982 h 21 HYPERLINK l _Toc168822983 3.2.4 基基于应用的QQoS技术 PAGEREF _Toc168822983 h 21 HYPERLINK l _Toc168822984 3.2.5 AACFP协议议 PAGEREF _Toc

7、168822984 h 22 HYPERLINK l _Toc168822985 4. 参考案例例 PAGEREF _Toc168822985 h 25目 录TOC h z t 图注 c HYPERLINK l _Toc166655438 图1 数据压压缩原理 PAGEREF _Toc166655438 h 7 HYPERLINK l _Toc166655439 图2 同类数据据压缩原理 PAGEREF _Toc166655439 h 8 HYPERLINK l _Toc166655440 图3 基于块的的数据缓存 PAGEREF _Toc166655440 h 9 HYPERLINK l _

8、Toc166655441 图4 字节级数数据缓存 PAGEREF _Toc166655441 h 9 HYPERLINK l _Toc166655442 图5 拥塞避免免与慢启动 PAGEREF _Toc166655442 h 11 HYPERLINK l _Toc166655443 图6 Spliit TCPP PAGEREF _Toc166655443 h 13 HYPERLINK l _Toc166655444 图7 IPCoomp和RTM压缩模模式 PAGEREF _Toc166655444 h 16 HYPERLINK l _Toc166655445 图8 VDA算算法 PAGERE

9、F _Toc166655445 h 17 HYPERLINK l _Toc166655446 图9 SC算法法 PAGEREF _Toc166655446 h 18 HYPERLINK l _Toc166655447 图10 APCC算法 PAGEREF _Toc166655447 h 18 HYPERLINK l _TToc16666554448 图11 压缩缩过程1 PAGEREF _Toc166655448 h 19 HYPERLINK l _Toc166655449 图12 压缩过过程2 PAGEREF _Toc166655449 h 19 HYPERLINK l _Toc166655

10、450 图13 HTTTP/FTPP应用加速 PAGEREF _Toc166655450 h 20 HYPERLINK l _Toc166655451 图14 DDNS应用加加速 PAGEREF _Toc166655451 h 21 HYPERLINK l _Toc166655452 图15 Cittrix应用用加速 PAGEREF _Toc166655452 h 21 HYPERLINK l _Toc166655453 图16 语音应应用加速 PAGEREF _Toc166655453 h 22 HYPERLINK l _Toc166655454 图17 OAAA体系结构示示意图 PAGER

11、EF _Toc166655454 h 24 HYPERLINK l _Toc166655455 图18 主机模模式示意图 PAGEREF _Toc166655455 h 25 HYPERLINK l _Toc166655456 图19 透传模模式示意图 PAGEREF _Toc166655456 h 25 HYPERLINK l _Toc166655457 图20 镜像模模式示意图 PAGEREF _Toc166655457 h 26 HYPERLINK l _Toc166655458 图21 重定向向模式示意图图 PAGEREF _Toc166655458 h 26OAA WANN优化解决方

12、方案技术白皮皮书概述背景广域网的带宽比比局域网带宽宽差很多,并并且广域网带带宽的增加会会带来成本大大幅度上升。与与此同时还会会带来一定影影响的网络延延迟。广域网网应用大幅度度增加,除了了语音、视频频外,传输文文件、图片以以及海量数据据的分析以及及处理,这些些都是困扰用用户正常使用用的重要因素素。 另外信息的集中中化管理,对对各分部和总总部之间的高高质量信息转转送也提出了了越来越高的的要求,这就就需要增加各各地的分支机机构。与此同同时企业分支支网络逐渐出出现了数据集集中趋势,一一般情况下企企业会将大部部分共享数据据库放到总部部的数据中心心,给每一个个分支机构访访问,但随着着分支机构的的迅速增加且

13、且多数员工外外出办公时的的访问量也在在上升,这种种一对多的数数据服务给企企业总部的服服务器和带宽宽带来了巨大大的压力,影影响了数据交交换的速度。企企业虽然也可可以向运营商商购买更高的的带宽,不过过成本费用较较高并且效果果不明显。广域网性能低下下对于用户的的影响主要包包括以下几个个方面:大多数企业管理理、应用软件件均采用C/S结构进行行编写,虽逐逐步在进行BB/S的更改改,但是大部部分企业的应应用仍然基于于C/S结构构,对于C/S到B/SS结构的更改改仍然是一个个重要的课题题增加带宽并不能能解决访问及及应用慢速的的问题,问题题存在与TCCP自身,TTCP自身慢慢启动问题仍仍然是阻碍企企业业务正常

14、常开展的主要要问题广域网行业纵向向网的分支机机构众多,全全部采用高带带宽连接投资资非常巨大,合合作伙伴之间间带宽一般采采取的是临时时建立的连接接,带宽极低低,又要传输输大量的数据据,造成传输输速度难以忍忍受基本语音视频业业务没有最佳佳的QoS策策略来进行保保证,造成质质量不佳,最最终导致应用用开展不起来来;大量非法法应用堵塞了了现有正常应应用开展,占占据的带宽造造成了正常带带宽的缩减。广域网优化简介介广域网(WANN)带宽昂贵贵,绝大多数数用户也因此此只能拥有有有限的广域网网带宽。如何以最小小的投入提高高网络性能?如何为远程程用户提高访访问速度和服服务效率?怎怎样确保随时时召开异地视视频会议而

15、不不被打断?一一种方式是“扩出口买带带宽”,其实有更更合理的方法法解决。数据据压缩、动态态缓存、IPP流量管理以以及QoS等等都可以一定定程度上解决决广域网传输输加速的问题题。但压缩仅仅仅解决了带带宽资源的问问题,对于延延迟非常大的的链路,仅靠靠压缩是无法法完全解决问问题的。为解解决系统性能能和应用系统统数据传输受受WAN通信信限制的问题题,相关技术术开始浮出水水面,并逐渐渐形成一个细细分的市场这就是WAAN优化技术术市场。其中中包括:应用用加速、数据据压缩、动态态缓存、IPP流量管理、QQoS保障、带带宽管理、延延时缩减、序序列缓存、路路径优化和应应用管理可视视化等。要解解决的核心问问题是应

16、用和和广域网之间间的矛盾,因因为传统的网网络资源限制制了多种应用用的性能。随随着网络优化化技术的发展展,诸如控制制网络应用(控控制QQ、MMSN、IMM)、限制PP2P(限制制BT、eMMule、PPPLivee、eDonnkey)软软件占用带宽宽、通过QooS合理分配配带宽、Weeb缓存、数数据压缩、动动态缓存等网网络加速方法法和解决方案案已经能够满满足多数用户户的需要了。为什么广域网优优化会受到如如此青睐呢?原因是它的的确能解决广广域网目前存存在的几大关关键弊病。首首先,带宽问问题。广域网网的带宽比局局域网带宽差差得太多,如如一条T1线线路的带宽只只相当于千兆兆网的千分之之一,许多帧帧中继

17、线路的的带宽只有2256Kbpps,并且广广域网带宽的的增加会带来来成本大幅度度上升。其次次,延迟问题题。打过跨国国IP电话的的人或许都有有这样的体验验,当你说完完话后,对方方的回音总是是过一小段时时间才能听到到,这就是延延迟的最好例例子,在进行行视频通话时时就更明显了了。目前广域域网应用剧增增,除了语音音、视频外,传传输图形或图图像文件、海海量数据的处处理,都是困困扰用户的实实际应用。再再有,协议问问题。一些目目前采用的协协议并不是为为广域网而设设计的(如TTCP协议),协协议效率低下下,性能不够够理想。广域网优化原理理介绍广域网优化的技技术有很多,但但核心的技术术主要包括:数据压缩、动动态

18、缓存、TTCP加速、应应用加速、QQoS等几个个方面。数据压缩原理介介绍迄今为止大多数数网络压缩系系统都是基于于数据包。基基于数据包的的压缩系统缓缓冲数据包都都通过解压器器引导至远程程网络。此后后,用户可一一次压缩一个个数据包,或或一次压缩多多个数据包,然然后再发送至至在其中反向向进行该流程程的解压器。数据压缩原理基于数据包压缩缩应用的主要要问题是压缩缩时它将多种种数据类型混混合在一起。所所有压缩例程程在处理同类类数据时将获获得更大的压压缩比。在处处理异质数据据时(例如,多多种协议的大大量数据包),压压缩比率会大大大降低。基于数据包的压压缩系统会存存在其它问题题。压缩数据据包时,这些些系统必须

19、在在网络中编写写小数据包,并并进行其它工工作以集合并并封装多个数数据包。仅有有其中一项操操作不可能达达到最佳效果果。在网络中中编写小数据据包会增加 TCP/IIP 标头的的开销。另外外,集合并封封装数据包会会为该数据流流增加封装标标头。先进的压缩算法法支持在处理理所有应用类类型时能够在在完全同类的的数据之间进进行压缩。随随之而来的结结果是,与同同类基于数据据包的系统相相比,压缩比比更高。同类数据压缩原原理缓存原理基本原理所有压缩例程共共同存在的局局限性是存储储空间有限。许许多例程,例例如 gziip,只能存存储 64 Kb 的数数据。其它技技术,例如基基于磁盘的压压缩系统,可可以存储 11 T

20、B 的的数据。为了了理解字典大大小的作用,需需要对高速缓缓存管理内容容有一个基本本的了解。请求 web 站点类似,并并非所有网络络中传输的字字节会在同一一个频率下重重复。有时系系统会通过高高频率传输一一些字节,因因为这些字节节是常用文件件或通用网络络协议中的一一部分。其它它字节只会出出现一次并且且不会重复出出现。压缩和和堆积定律 (Zipffs Laww and Heapss Law) 中描述了了频繁重复字字节序列和非非频繁重复字字节序列之间间的关系。所有基于当前字字典的压缩系系统会通过存存储频繁访问问的数据并删删除非频繁访访问的数据以以进行不均等等的分配。通通过这种优化化方式,存储储少于 1

21、00% 的所有有字节方式会会使命中率超超过 50%。这种字节节方式的不均均等分布效果果充分证明了了公共压缩程程序的效率。GGzip 仅仅存储 644kb 的历历史记录,但但平均能够压压缩近 644% 的内容容。Bzipp2 能够存存储 1000kb 至 900kbb 的历史记记录,平均压压缩了 666% 的内容容。尽管数据据存储空间不不足,但 GGzip 和和 Bzipp2 仍能出出色运行的原原因在于频繁繁出现的字节节序列能够表表示网络中的的大多数字节节。数据块缓存原理理基于块的系统可可存储以前在在广域网中传传输数据流部部分。再次遇遇到这些块时时,其参考数数据会传送到到远程设备中中,该远程设设

22、备继而会重重组原始数据据。基于块的系统主主要缺点是反反复出现的数数据和块的长长度永远不会会完全相同。因因此,匹配仅仅是部分匹配配,还会留下下一些重复数数据不被压缩缩。下图详细细描述了使用用 256 字节块大小小压缩 5112 字节数数据时的情况况。基于块的数据缓缓存为了提高缓存效效率,字节级级粒度的缓存存技术出现了了。匹配并发发送带有字节节级粒度 (byte levell grannulariity) 的的数据。下图图说明了处理理数据的过程程。字节级数据缓存存与基于块的系统统相比,字节节粒度级别无无论对于文档档还是对于应应用层协议标标头,均能提提高其压缩级级别。TCP加速原理理介绍TCP协议原

23、理理较为复杂,影影响TCP性性能的因素很很多,但有一一个关键的因因素是TCPP会降低带宽宽的利用率,这这对于带宽极极其有限的广广域网来说是是非常致命的的。影响TCCP带宽利用用率的主要因因素包括以下下几个方面:窗口大小通告与与滑动窗口拥塞避免慢启动窗口调节技术除了提高带宽利利用率之外,减减少确认重传传次数,缩短短TCP连接接的握手过程程时间等也是是TCP加速速的重要技术术点。选择性确认3次握手过程的的优化下面简单介绍这这几个方面的的原理。窗口大小通告与与滑动窗口通信双方接收模模块需要依据据各自的缓冲冲区大小,相相互通告还能能接受对方数数据的尺寸。双双方发送模块块则必须根据据对方通告的的接收窗口

24、大大小,进行数数据发送。这这种机制称之之谓滑动窗口口,它是TDDP接收方的的流量控制方方法。它允许许发送方在停停止并等待确确认前可以连连续发送多个个分组(依据据滑动窗口的的大小),由由于发送方不不必每发一个个分组就停下下来等待确认认,因此可以以加速数据的的传输。 滑动窗口在排排序数据流上上不时的向右右移动,窗口口两个边沿的的相对运动增增加或减少了了窗口的大小小,关于窗口口边沿的运动动有三个术语语:窗口合拢拢(当左边沿沿向右边沿靠靠近)、窗口口张开(当右右边沿向右移移动)、窗口口收缩(当右右边沿向左移移动)。 当遇到快的发发送方与慢的的接收方的情情况时,接收收方的窗口会会很快被发送送方的数据填填

25、满,此时接接收方将通告告窗口大小为为0,发送方方则停止发送送数据。直到到接收方用户户程序取走数数据后更新窗窗口大小,发发送方可以继继续发送数据据;另外,因因为ACK报报文段有可能能丢失,发送送方可能没有有成功接收到到更新的窗口口大小,因此此发送方将启启动一个坚持持定时器,当当坚持定时器器超时,发送送方将发送一一个字节的数数据到接收方方,尝试检查查窗口大小的的更新。慢启动如果发送方一开开始便向网络络发送多个报报文段,直至至达到接收方方通告窗口大大小为止。当当发送方与接接收方在同一一局域网时,这这种方式是可可以的。但如如果在发送方方与接收方之之间存在多个个路由器和速速率较慢的链链路时,就可可能出现

26、问题题。一些中间间路由器必须须缓存分组,并并有可能耗尽尽存储器的空空间,将来得得降低TCPP连接的吞吐吐量。于是需需要一种叫“慢启动”的拥塞控制制算法。 慢启动为发送送方增加一个个拥塞窗口,记记为cwndd,当与另一一个网络的主主机建立连接接时,拥塞窗窗口被初始化化为1个报文文段。每收到到一个ACKK,拥塞窗口口就增加一个个报文段(ccwnd以字字节为单位,但但慢启动以报报文段大小为为单位进行增增加)。发送送方取拥塞窗窗口与通告窗窗口中的最小小值作为发送送上限。拥塞塞窗口是发送送方使用的流流量控制,而而通告窗口是是接收方使用用的流量控制制。 发送方开始时时发送一个报报文段,然后后等待ACKK。

27、当收到该该ACK时,拥拥塞窗口从11增加到2,即可以发送送两个报文段段。当收到这这两个报文段段的ACK时时,拥塞窗口口就增加为44。这是一种种指数增加的的关系。拥塞避免慢启动算法增加加拥塞窗口大大小到某些点点上可能达到到了互联网的的容量,于是是中间路由器器开始丢弃分分组。这就通通知发送方它它的拥塞窗口口开得太大。拥拥塞避免算法法是一种处理理丢失分组的的方法。该算算法假定由于于分组受到损损坏引起的丢丢失是非常少少的(远小于于1),因因此分组丢失失就意味着在在源主机和目目标主机之间间的某处网络络上发生了拥拥塞。有两种种分组丢失的的指示:发生生超时和接收收到重复的确确认。拥塞避避免算法与慢慢启动算法

28、是是两个独立的的算法,但实实际中这两个个算法通常在在一起实现。拥塞避免与慢启启动 拥塞避免算法法和慢启动算算法需要对每每个连接维持持两个变量:一个拥塞窗窗口cwndd和一个慢启启动门限sssthressh。算法的的工作过程如如下: 1) 对一个个给定的连接接,初始化ccwnd为11个报文段,sssthreesh为655535个字字节。 2) TCPP输出例程的的输出不能超超过cwndd和接收方通通告窗口的大大小。拥塞避避免是发送方方使用的流量量控制,而通通告窗口则是是接收方进行行的流量控制制。前者是发发送方感受到到的网络拥塞塞的估计,而而后者则与接接收方在该连连接上的可用用缓存大小有有关。 3

29、) 当拥塞塞发生时(超超时或收到重重复确认),sssthreesh被设置置为当前窗口口大小的一半半(cwndd和接收方通通告窗口大小小的最小值,但但最少为2个个报文段)。此此外,如果是是超时引起了了拥塞,则ccwnd被设设置为1个报报文段(这就就是慢启动)。 4) 当新的的数据被对方方确认时,就就增加cwnnd,但增加加的方法依赖赖于我们是否否正在进行慢慢启动或拥塞塞避免。如果果cwnd小小于或等于sssthreesh,则正正在进行慢启启动,否则正正在进行拥塞塞避免。慢启启动一直持续续到我们回到到当拥塞发生生时所处位置置的半时候才才停止(因为为我们记录了了在步骤2中中给我们制造造麻烦的窗口口大

30、小的一半半),然后转转为执行拥塞塞避免。 慢启动算法初初始设置cwwnd为1个个报文段,此此后每收到一一个确认就加加1。这会使使窗口按指数数方式增长:发送1个报报文段,然后后是2个,接接着是4个。拥塞避避免算法要求求每次收到一一个确认时将将cwnd增增加1/cwwnd。与慢慢启动的指数数增加比起来来,这是一种种加性增长。我我们希望在一一个往返时间间内最多为ccwnd增加加1个报文段段(不管在这这个RT TT中收到了多多少个ACKK),然而慢慢启动将根据据这个往返时时间中所收到到的确认的个个数增加cwwnd。 处于拥塞避免免状态时,拥拥塞窗口的计计算公式如下下(引公式参参照BSD的的实现,see

31、gsizee/8的值是是一个匹配补补充量,不在在算法描述当当中): cwnd - cwnnd + ssegsizze * ssegsizze / ccwnd + segssize / 8。窗口调节技术传输窗口大小,即即在收到回应应之前一次发发送的数据量量,会直接影影响到TCPP的性能。相相反,性能又又与回程时间间成正比,因因为协议需要要(通过ACCK包表明数数据已被成功功接收的信号号)确保数据据投送到位。在在最糟糕的情情况下,一个个端点会等待待另一端点回回应数据的传传输情况,从从而使网络闲闲置的时间变变长。当传输输窗口变得很很小时,这种种现象便会发发生,但此现现象并不能准准确反映线路路速度和延

32、迟迟情况。 使情况变得更加加复杂的是,TTCP会根据据响应速度调调整自己的窗窗口大小。连连接的距离越越长,窗口就就越小。如果果响应的速度度非常缓慢,TTCP 协议议就可能永远远也不选择最最大的窗口尺尺寸,这意味味着许多广域域网连接的完完整容量永远远也不会被完完全利用。因因此,TCPP协议可能导导致广域网性性能的恶化,甚甚至在带宽 仍然非常充充足时,性能能的恶化也在在所难免。同同样,重传也也会严重影响响TCP的性性能,要知道道1%的包丢丢失可能导致致最多80%的性能损失失。TCP应当基于于系统可用带带宽时延积(BBDP,Baandwiddth Deelay PProducct)设定合合适的接收方

33、方窗口大小。接接收方通知窗窗口应当至少少同BDP一一样大,否则则接收方的TTCP层将对对最大可用带带宽造成限制制。该技术可可以自行选择择TCP窗口口的大小,从从而实现最高高的传输速率率并在广域网网连接发生包包丢失时 将将重传数据包包的数量减至至最小。通知知窗口应当尽尽可能地设大大一些,使得得所有的可用用带宽都有可可能使用;但但如果通知窗窗口比BDPP大太多,也也可能因为缓缓存溢出和随随后的TCPP重传导致性性能恶化。因因而,通知窗窗口应当比BBDP稍大,一一方面充分使使用容量,另另一方面也不不会损害到网网络处理拥塞塞和丢报恢复复的能力。TTCP Faast Sttart也是是一种算法,它它可以

34、加速TTCP发送窗窗口的增长速速度,从而实实现了可用带带宽的快速利利用。选择性确认TCP连接期间间,接收方将将最后一个成成功接收报文文段的序号包包含进ACKK中,此即累累积性确认。一一般而言,选选择性ACKK(SACKK,Seleectivee Acknnowleddgemennt)则是可可选项,它允允许接收方向向发送方通知知所有数据段段的传输状态态。这样,发发送方就可以以有选择地重重传,而不是是仅仅重传第第一个丢失分分组并等待下下一个ACKK(一个RTTT)来接收收新的丢失信信息。 在具有较大BDDP通道时,SSACK更能能发挥作用,有有研究结果表表明它适合于于具有中等丢丢失率(低于于窗口大

35、小的的50%)的的长延迟网络络环境。这使使得SACKK比较适合于于无线链路。但但其不足在于于它会稍微加加大报头的尺尺寸(最多增增添8bytte),且其其使用需要客客户机、服务务器两端的支支持。Split TTCPTCP连接跨越越广域网时,广广域网上跳数数多,路由变变化频繁,会会对TCP连连接的性能造造成不良影响响。为了提高高TCP连接接的吞吐率,提提出Spliit TCPP(即TCPP代理)的解解决思路。具具体地说就是是在TCP端端到端连接中中设置代理,将将一条完整的的长路经切割割成多条段路路径,针对每每一条短路径径分别建立TTCP连接。这样可以提高TCP连接的吞吐量,同时也可以改善TCP建立

36、的3次握手过程的性能。连接建立分要经经过三次握手手过程:客户端发送一个个SYN段到到指明客户打打算连接的服服务器的端口口,报文段中中要设置客户户端初始序号号。服务器发回包含含服务器的初初始序号的SSYN报文段段作为应答。同同时,将确认认序号设置为为客户的初始始序号加1,并设置ACCK位标志报报文段为确认认报文段。客户端必须将确确认序号设置置为服务器初初始序号加11,对服务器器的SYN报报文段进行确确认。 全局维护一个个初始序号种种子,这个初初始序号为随随时产生的332位整数。连连接建立的超超时和重传初初始值为3秒秒,超时采用用指数退避算算法,3秒超超时后超时值值为6秒,然然后是12秒秒,24秒

37、。连接建建立最长时间间限制为755秒。Split TTCPQoS原理介绍绍模型Best-Efffort模模型Best-Efffort是是一个单一的的服务模型,也是最简单单的服务模型型。应用程序可可以在任何时时候发出任意意数量的报文文,而且不需要要事先获得批批准,也不需要通通知网络。对Best-Efforrt服务网络络,尽最大的可可能性来发送送报文,但对时延可可靠性等性能能不提供任何何保证。InterSeerv模型该模型使用资源源预留(RSSVP)协议议,RSVP运运行在从源端端到目的端的的每个路由器器上,负责请请求/预留资资源。IntterSerrv模型能够在IIP网上提供供端到端的QQOS保

38、证。但但是,IntterSerrv模型对路由器器的要求很高高,当网络中中的数据流数数量很大时,路路由器的存储储和处理能力力会遇到很大大的压力。DiffSerrv模型区分服务(DiiffSerrv)是IEETF工作组组为了克服IInterSServ的可可扩展性差在在1998年年提出的另一一个服务模型型,目的是制制定一个可扩扩展性相对较较强的方法来来保证IP的的服务质量。在在DiffSServ模型型中,业务流流被划分成不不同的差分服服务类。一个个业务流的差差分服务类由由其IP包头头中的差分服服务标记字段段(Diffferentt Servvice Coode Pointt,简称DSCPP)来表示。

39、在实施施DiffSServ的网网络中,每一一个路由器都都会根据数据据包的DSCCP字段执行行相应的PHHB(Perr Hop Behavvior)行行为,主要包包括以下三类类PHB:Expeditted Foorwardding (EF):主主要用于低延延迟、抖动和和丢包率的业业务,这类业业务一般运行行一个相对稳稳定的速率,需需要在路由器器中进行快速速转发;Assuredd Forwwardinng (AFF):这类业业务在没有超超过最大允许许带宽时能够够确保转发,一一旦超出最大大允许带宽,则则允许根据不不同的丢弃级级别丢弃报文文。AF确保保转发类将转转发行为分为为4类,每一一个确保转发发类都

40、被分配配了不同的带带宽资源,并并对应3个不不同的丢弃优优先级。IEETF建议使使用4个不同同的队列分别别传输AF11x、AF22x、AF33x、AF44x业务,并并且每个队列列提供3种不不同的丢弃优优先级,因此此可以构成112个有保证证转发的PHHB。Best Efffort (BE):尽力转发,主主要用于对时时延、抖动和和丢包不敏感感的业务。目前,基于DiiffSerrv模型的QQoS服务是是业界主流。下下面将简单介介绍一些基于于DiffSServ模型型的QoS技技术。QoS技术介绍绍流量分类和标记记报文分类是将报报文划分为多多个优先级或或多个服务类类,如使用IIP报文头的的ToS(Type

41、 of seervicee,服务类型型)字段的前前三位(即IIP优先级)来来标记报文,可可以将报文最最多分成8类;若使用用DSCP(Diffeerentiiated Serviices CCodepooint,区区分服务编码码点,ToSS域的前6位),则最最多可分成664类。在报报文分类后,就就可以将其它它的QoS特性应应用到不同的的分类,实现现基于类的拥拥塞管理、流流量整形等。拥塞管理拥塞管理是指网网络在发生拥拥塞时,如何何进行管理和和控制。处理理的方法是使使用队列技术术。将所有要要从一个接口口发出的报文文 进入多个队队列,按照各各个队列的优优先级进行处处理。不同的的队列算法用用来解决不同同

42、的问题,并并产生不同的的效果。常用用的队列有FFIFO、PQ,CQ,RTP优先队队列,WFQQ,CBWFQQ等。拥塞管理的处理理包括队列的的创建、报文文的分类、将将报文送入不不同的队列、队队列调度等。在在一个接口没没有发生拥塞塞的时候,报报文在到达接接口后立即就就被发送出去去,在报文到到达的速度超超过接口发送送报文的速度度时,接口就就发生了拥塞塞。拥塞管理理就会将这些些报文进行分分类,送入不不同的队列;而队列调度度对不同优先先级的报文进进行分别处理理,优先级高高的报文会得得到优先处理理。拥塞避免由于内存资源的的有限,按照照传统的处理理方法,当队队列的长度达达到规定的最最大长度时,所所有到来的报

43、报文都被丢弃弃。对于TCCP报文,如如果大量的报报文被丢弃,将将造成TCPP超时,从而而引发TCPP的慢启动和和拥塞避免机机制,使TCCP减少报文文的发送。当当队列同时丢丢弃多个TCCP连接的报报文时,将造造成多个TCCP连接同时时进入慢启动动和拥塞避免免,称之为:TCP全局同同步。这样多多个TCP连接发发向队列的报报文将同时减减少,使得发发向队列的报报文的量不及及线路发送的的速度,减少少了线路带宽宽的利用。并并且,发向队队列的报文的的流量总是忽忽大忽小,使使线路的上的的流量总在极极少和饱满之之间波动。为了避免这种情情况的发生,队队列可以采用用加权随机早早期检测WRRED(Weighhted

44、RRandomm Earlly Dettectioon )的报报文丢弃策略略(WREDD与RED的区别别在于前者引引入IP优先权,DSSCP值,和和MPLS EXP来区区别丢弃策略略)。采用WWRED时,用用户可以设定定队列的阈值值(threesholdd)。当队列列的长度小于于低阈值时,不不丢弃报文;当队列的长长度在低阈值值和高阈值之之间时,WRRED开始随随机丢弃报文文(队列的长长度越长,丢丢弃的概率越越高);当队队列的长度大大于高阈值时时,丢弃所有有的报文。由于WRED随随机地丢弃报报文,将避免免使多个TCCP连接同时时降低发送速速度,从而避避免了TCPP的全局同步步现象。当某某个TCP

45、连接的的报文被丢弃弃,开始减速速发送的时候候,其他的TTCP连接仍仍然有较高的的发送速度。这这样,无论什什么时候,总总有TCP连接在在进行较快的的发送,提高高了线路带宽宽的利用率。流量监管与流量量整形流量监管(ttraffiic pollicingg)的典型作作用是限制进进入某一网络络的某一连接接的流量与突突发。在报文文满足一定的的条件时,如如某个连接的的报文流量过过大,流量监监管就可以对对该报文采取取不同的处理理动作,例如如丢弃报文,或或重新设置报报文的优先级级等。通常的的用法是使用用CAR来限限制某类报文文的流量,例例如限制HTTTP报文不不能占用超过过50%的网网络带宽。流量整形(ttr

46、affiic shaaping)的的典型作用是是限制流出某某一网络的某某一连接的流流量与突发,使使这类报文以以比较均匀的的速度向外发发送。流量整整形通常使用用缓冲区和令令牌桶来完成成,当报文的的发送速度过过快时,首先先在缓冲区进进行缓存,在在令牌桶的控控制下,再均均匀地发送这这些被缓冲的的报文。链路分片与交叉叉(Linkk Fraggment & Intterleaave,LFFI)对于低速链路,即即使为语音等等实时业务报报文配置了高高优先级队列列(如RTPP优先队列或或LLQ),也也不能够保证证其时延与抖抖动,原因在在于接口在发发送其他数据据报文的瞬间间,语音业务务报文只能等等待,而对于于低

47、速接口发发送较大的数数据报文要花花费相当的时时间。采用LLFI以后,数数据报文(非非RTP实时时队列和LLLQ中的报文文)在发送前前被分片、逐逐一发送,而而此时如果有有语音报文到到达则被优先先发送,从而而保证了语音音等实时业务务的时延与抖抖动。LFII主要用于低低速链路。RTP报文头压压缩(RTPP Headder Coompresssion,ccRTP)cRTP主要在在低速链路上上使用,可将将40字节的的IP/UDDP/RTPP头压缩到224个字节节(不使用校校验和可到22字节),提提高链路的利利用率。cRRTP主要得得益于同一会会话的语音分分组头和语音音分组头之间间的差别往往往是不变的,因

48、因此只需传递递增量。RTTP协议用于于在IP网络络上承载语音音、视频等实实时多媒体业业务。解决方案主要模模块介绍H3C的OAAA WAN优优化解决方案案,主要由MMSR(Muultiplle Serrvice Routeer)多业务务路由器与WWAAM(WWan Appplicaation )模块组成,两两者之间通过过ACFP(Appliicatioon conntrol forwaard prrotocool应用控制制转发协议)进行互动连连接。多业务路由器MMSRMSR(Mulltiplee Servvices Routeer)多业务务开放路由器器是H3C公司专专门面向行业业分支机构和和大中

49、型企业业而推出的新新一代网络产产品。MSRR先进的软件件结构与硬件件平台,能够够在最小的投投资范围内为为企业边缘网网络提供一体体化解决方案案,更能充分分满足未来业业务扩展的多多元化应用需需求,符合企企业IT建设设的现状与趋趋势。企业信息架构正正在由C/SS模式向B/S模式转变变,MSR具具备高数据转转发能力与高高加密能力,很很好的解决了了转变过程中中凸现的网络络带宽压力与与安全隐患,保保障企业关键键业务流可以以高速、机密密的通过广域域网传输。WAAM模块WAAM模块的的主要功能包包括以下4个部分:数据压缩应用加速TCP加速L7QoS数据压缩压缩模式WAAM有两个个压缩模式:IPCommp, R

50、TTM。报文的的具体压缩封封装模式参加加下图。IPComp和和RTM压缩缩模式IPComp类类似一种隧道道封装方式,在在两个WAAAM模块之间间建立一条静静态隧道,对对于隧道内的的数据提供完完全的封装,对原始报文头和数据都进行压缩处理,对外不可见,安全性较高。但由于对外屏蔽了原始报文头,使得网络中一些基于报文头特殊字段的处理无法实施,例如:QoS,流量分析等等。需要注意的是:如果有明确的需要,可以通过配置保留原始报文头中的部分字段,如:源地址、TTL或ToS域。RTM保留原始始报文头,仅仅压缩原始数数据区,安全全性较差,但但由于保留了了原始报文头头,可以保证证QoS、流流量分析等功功能的实施。

51、压缩算法WAAM的压缩缩算法主要有有3个,分别别针对不同区区域的数据进进行压缩。VDA(Verrticall Dataa Anallysis), 将数据据流分割成不不同的报头和和数据段,并并标记可以缓缓存的部分。SC(Seleectivee Cachhing), 缓存重复复传输的字节节段。APC(Adaaptivee Packket Coompresssion), 对于不不能缓存、不不能分割报头头的数据进行行压缩。VDA算法VDA算法VDA可以自动动识别报文中中的各个协议议字段,例如如::HDLCIP HeadderTCP HeaaderHTTP/1.1 HeaaderXMLData通过预定义

52、的规规则,VDAA能够分析更更加细致的报报头信息,例例如:sequencce nummbersChecksuumsprotocool ideentifiiersSC算法SC算法SC算法的本质质就是数据块块缓存,为了了提高缓存效效率,SC算算法支持字节节级粒度的缓缓存方式。从从缓存的角度度来看,VDDA算法实际际上是为SCC算法服务的的。APC算法APC算法APC算法属于于典型的压缩缩算法,具体体原理与2.1小节中描描述的原理很很相似。不同的数据类型型应用不同的的压缩算法,例例如:下列的的数据就用不不同的方式压压缩处理。这这样压缩效果果更好。HTMLSQLJavaScrript压缩处理过程在整个

53、压缩过程程中,VDAA、SC、AAPC并不是是独立存在的的,而是相互互配合、相互互作用的一个个整体,下面面是一个完成成的压缩过程程中,各算法法之间的关系系。压缩过程1VDA、SC、AAPC算法的的应用有严格格的顺序关系系,VDA算算法实际上可可以看作是SSC算法的一一个准备步骤骤,而APCC则是VDAA/SC算法法的有效补充充。压缩过程2应用加速当前广域网存在在的主要问题题是时延过大大,导致各种种应用性能严严重降低。针针对广域网时时延过大的问问题,WAAAM采用应用用加速和TCCP加速。应用加速主要包包括:HTTP/FTTP/DNSS等Citrix的的各种应用语音流的加速处处理HTTP/FTT

54、P/DNSS加速HTTP/FTTP/DNSS应用加速的的原理是本地地代理机制。即即在本地应用用加速设备上上建立代理,通通过代理与服服务器连接连连接,对常用用的请求进行行缓存。在收收到请求时与与缓存数据对对比,如果匹匹配则可以直直接从本地代代理获取应答答,有效的减减少了穿越广广域网的请求求、应答过程程。因此,可可以取得很好好的加速效果果。HTTP/FTTP应用加速速启用HTTP/FTP加速速时,部分重重复的请求与与应答不需要要穿越广域网网,减小时延延广域网优化设备备终结会话缓存数据,并对对重复的请求求本地作出应应答减少重复数据反反复穿越广域域网启用DNS加速速时,广域网网优化设备本本地应答DNN

55、S请求,可可以将原本需需要200mms的应答缩缩短到5mss。DNS应用加速速Citrix应应用加速Citrix应应用加速的核核心是“小包组大包包”,减少报文文头对带宽的的消耗Citrix数数据流小包居居多,平均报报文大小是880-1000字节,压缩缩后40-550字节,这这些小包的报报文头对带宽宽的消耗很可可观将报文头相同的的多个小包组组成一个大包包,可以有效效的减少报文文头部对于带带宽的消耗Citrix应应用加速语音应用加速语音加速的核心心是链路分片片与交叉(LLink FFragmeent & Interrleavee,LFI)语音等实时业务务报文配置了了高优先级队队列(如RTTP优先队

56、列列或LLQ)低速接口发送较较大的数据报报文要花费相相当的时间,影影响语音时延延采用LFI以后后,数据报文文(非RTPP实时队列和和LLQ中的的报文)在发发送前被分片片、逐一发送送,而此时如如果有语音报报文到达则被被优先发送,从从而保证了语语音等实时业业务的时延与与抖动语音应用加速TCP加速WAAM在实现现TCP加速速技术方面,主主要依据SCCPS(Sppace CCommunnicatiions PProtoccol Sttandarrds)的标标准。重点突突出以下几个方面的技技术内容:Split TTCP突破TCP端到到端连接的理理念:取消了广域域网上TCPP连接建立的的3次握手过过程。加

57、快TTCP连接建建立过程。在两端的局域网网内建立两个个高速的TCCP连接在两端的TCPP加速设备之之间建立一条条优化的TCCP连接内网隔离,快速速启动。本地地加速设备回回应SYN报报文,同时保保证广域网连连接启动优化TCP,增增加带宽的使使用率取消广域网上TTCP连接得得慢启动过程程,广域网两两侧的加速设设备统一配置置带宽参数,通通过带宽参数数计算拥塞窗窗口的尺寸取消窗口大小调调整过程。窗口尺寸根根据带宽计算算,相对固定定,不再频繁繁变化。窗口大小调调整, 扩扩大 TCPP 窗口尺寸寸:基准值 16K ,最最大值 644K。便于AACK快速到到达,减少不不必要的重传传。选择性ACK SNACCK,仅对丢弃的的包进行重传传。不对称链路,例例如:减少广广域网上ACCK传输的数数量取消拥塞避免机机制优化容错算法基于应用的QooS技术基于应用的QooS的本质还还是QoS,不同的是前者增加了一项功能:识别应用。在识别应用的基础上,对不同的应用进行标识,然后基于不同的标志对不同的应用作不同的QoS处理,就是基于应用的QoS技术的意义。应用识别WAAM识别应应用的范围包包括以下几个个方面:预定义的应用识识别支持60种预定定义的应用

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