上海某公司Riverbed广域网加速解决方案

XXRiverbed广域网数据优化方案二〇〇八年九月1什么是广域网数据效劳－WANDataService众所周知，由于互联网的普及，TCP/IP已经成为一个被广泛承受的网络协议。越来越网络而开发的应用。随着公司业务的进展和全球化的趋势，公司会在总部以外的地区和国家建立更多的远程办事机构。这样一来，公司的业务TCP/IP网络之上。1/100100倍或更多。在局域网络上运行的格外好的应用到广域网络上运行时，肯定会遇到效率极其低下等问题，会严峻影响企业的生产效率。压缩技术，流量治理技术，缓存技术等。全部这些技术只能在某一方面对广域网络进展加TCP/IP的本质，使用效果不佳且带有相当大的局限性。由于广域网存在的传输性能问题，为了提高在分支机构工作的员工的应用响应速度，很多的大型客户往往在分支机构部署本地的文件效劳器，打印效劳器和邮件效劳器。这样IT根底架构的简单性，大大增加了设备本钱和人员维护本钱。2广域数据效劳〔WANDataService〕作为一个兴的技术领域，为抑制跨广域网应用性能瓶颈带来了一种创的方法。它可以加速应用系统在广域网上的响应速度，供给高效的带宽利用率并且在广域网环境中实现数据大集中。广域数据效劳解决方案“让广域网像局域网一样”实际上有两方面的意思：1使广域网的性能具有质的飞跃，尤其针对那些在局域网上可以正常运行，但一到广域网就受到极大影响的应用和协议。2能处理和应付横跨分布式企业网络的范围广泛的应用和协议。对广域网进展全方位改进的解决方案我们称之为广域数据效劳(WDS)WDS对各种各样瓶颈WDS不仅仅只是一个面对性能和效率的解决方案，它同时也是一个能帮助我们实现以下这些以前所无法实现的目标的途径：IT根底设施如文件效劳器、邮件效劳器、网络附加存储(NAS)和远程办公室备份系统等集中起来，整合到统一的数据中心。建筑里办公一样。这些操作都是不行能的任务。3在不升级带宽的前提下在现有的广域网上供给比以前丰富得多的应用效劳。假设需要，企业完全可以除去各分支点众多杂乱的效劳器和设备，而以网络效劳和ITIT系统易于治理。另外，假设WDS也可以极大地改进其工作效率。广域网性能受众多瓶颈限制：低而延迟更高。但在实际应用中这些限制是如何影响应用性能呢？瓶颈主要有四个，其中一个与带宽相关，而另外三个全都和延迟有关。带宽这个瓶颈显而易见：没有任何一个应用在发送数据时可以突破带宽容量的限制。而三个数据延迟方面的瓶颈则相比照较浅显一点，显得不是那么直观，而且一般只会在不存在带宽瓶颈的状况下才会被留意到。由于延迟瓶颈的存在，即使现有可用的带宽格外充裕，应用也有可能无法充分利用好这些带宽资源。第一号延迟瓶颈4TCPTCP协议中，从一端到一)所正在传输的数据量受数据报窗口大小的限制。当该窗口满了以后，发送方就无法发送更多的数据，直到接收方确认已经接收了窗口中的局部数据。假设数据报窗口太小的话，势必会限制数据从一方传送到另一方并进展应答的速率，进而影响到整条链路的数据吞吐力量。TCP协议使用足够大的数据报窗口，而且现在流行的最的操作系统也都实现了这些机制。然而，客户机和效劳器上的缺省设置通常更适用于局域网而不是广域网，而且也很少有效劳器和客户TCP协议栈被设置成能与广域网数据延迟进展很好的协作。MaxThroughput(Mbps)pbM(uphguohTM

1.601.401.201.000.800.600.400.20-

30

00

0 .

00RTT(seconds)图表1:上图说明白一条T1线路(1.544Mb/s)在最大64k字节窗口下进展TCP连接时其有效数据吞吐力量随延迟的变化状况。在低延迟的状况下，线路能到达其带宽允许的最高数40ms时，第一号延迟瓶颈的影响就要超过带宽瓶颈的影响了。5TCPThroughput-T1vs.T3pbM(uphguohTM

50.0040.0030.0020.0010.00-

MaxThroughputMaxThroughputT1(Mbps)MaxThroughputT3(Mbps)

.0RTT(seconds)图表2:该图所要演示的状况和图表一类似，不过增加了一T3(45Mb/s)以供比较。在1线路的数据吞吐力量状况根本稳定，但要留意的是，随着延迟的增加，T3T1线路相差无几的水平上。在延迟大于等于s及P31线路更具多少优势。2号延迟瓶颈TCP并不是总能利用最大窗口进展传输，也就是说，假设数据传送在一段时间内比较正常的话，TCP窗口大小会渐渐变大，但一旦传输失败的话其窗口大小会马上缩小。假设网络同时具有高带宽和高延迟特性，这种行为就会导致带宽的铺张从而延长数据的传输时间。不过，这种问题主要发生在长肥网络T1线路的例子并不适用。3号延迟瓶颈起不到什么帮助作用的，类似的，假设一个应用在应用层就受到应用消息大小和数据回应6及确认需要的限制时，不管带宽有多充裕，也不管是否已经避开了第一、其次号延迟瓶–例如FTP–那么一般不会遇到第三号延迟瓶颈，但是假设应用协议最初是被设计用于–WindowsCIFS–通常就会受到第三号延迟瓶颈格外严峻的影响。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)图表3:图表三显示了T1线路上CIFS协议和TCP协议数据吞吐力量受数据延迟影响时S。对于在广域网上有更好表现的应用来说P延迟CIFSTCP优化地有多好或带宽有多充裕，这些都缺乏以抑制高延迟所带来的直接影响。广域7RiverbedWDS广域网优化效劳技术原理Riverbed多层优化技术：Riverbed公司由2002开头针对WAN带宽缺乏、时延过长、TCP传输及应用层协议效率低等问题争论开发出顶尖的WDS技术产品。至今在数千大型企业用户网络运营中，将广域网应用性能提高达100倍之多，同时让广域网数据流量削减60%到95%。以下分别对WDS三大核心技术进展阐述。消退重复数据的传输进展跨应用的数据优化提升有效带宽，平均可达5－10倍数据优化RiOSTCP流和数据进展分段并为其建立索引。建立索引的数据将与磁盘上的数据进展比较。以WAN再次发送，而只发送与其对应的引用来代替它。这种过程将使得从前通过WAN发送过的重复数据被微小的引用代替。通过使用其获得专利的多层次引用构造〔SDR〕，一个引用可表示多个字段至数兆字节的数据。数据RiOSSDR可表示极大数量的数据。因此，单个引用可表示以前通过WAN传送过的数兆字节的数据。RiOS从未见过该数据，则会使用基于Lempel-Ziv(LZ)的算法压缩这些数据段，并发送给WAN远端上RiOS支持设备。对等设备或端点上也存储有这些数据段。最终，使用的数据和对现有数据的引用重构造原流量，然后传送给客户机。RiOS数据优化具有高可扩展性，峰值压缩率可到达100:1或更高。这些压缩率〔是消退冗余数据传输的结果〕TCP压缩设备所能供给的压缩率高。依据网络状况自动调整TCP传输参数65%98%在高带宽、高延迟网络连接的状况下实现高达95%的使用率SSL优化供给透亮加速保密的应用程序传输优化8RiOS通过传输层优化抑制了传输协议确实认延时。传输优化是一组功能，它通过动态适应网络状况，组合窗TCPWAN传输信息所导致的来回时延，同时维持了传输的牢靠性和弹性。TCP代理，RiOS可以有效地将混合有数据和数据引用的TCP有效载荷重打包。如数据优化一节中所RiOS实质性地TCPTCP有效载荷大数百倍。RiOS：TCP有效载荷仅包含数据数据TCP16KB64KBRiOS：TCP有效载荷包含数据和引用TCP100KB+1MB+〔有效〕

引用虚拟窗口扩展通过对TCP有效载荷执行智能化重打包而极大增加了TCP有效载荷。SSLSSLSteelhead设备中，RiOS供给了加速SSL加密的流量并保持企业首选信任模式的方法，该方法正在申请专利。使用RiOSSSL加密时，全部密钥仍存放在数据中心，分支机构无需假证书。Steelhead设备可自动觉察其SSL对等设备并开头优化SSL流量RiOS(CMC)SSL加速功能进展集中治理。SSL的方法要求分支机构的设备具有假证书或效劳器密钥。这些方法要求在企业范围内分发密钥，SSL会话更简洁受到攻击，因而使企业根底架构的安全性受到影响。RiOS只为分支机构的设备分发临时会话密钥。通过这种方式，RiOS可将其世界领先的数据优化、传输优化和应用程序优化机制用于SSL加密流量，而不会影响企业首选的安全模式。应用程序优化应用响应速度提上升达100倍同时支持多应用协议：CIFS、NFS、MAPI(20002007)、(S)、MS-SQL、Oracle11iRiOS应用程序优化功能对重要〔但性能欠佳〕7层加速。应用程序优化模块可消退特定应用程序建立时所需的来回流量，大幅改善吞吐量，供给额外的性能改善。Riverbed7层MicrosoftWindows文件系统〔CIFS协议〕、MicrosoftExchange邮件〔MAPI协议〕、MicrosoftSQLServer数据库〔TDS协议〕、S、NFSOracle11i等。9数据中心分支机构98%。整体解决方案总结：Riverbed是广域网加速数据效劳〔WDS〕的领导者。RiverbedSteelhead®广域网加速设备及其RiOS优化系统为企业解决所面临的远程站点应用响应延迟、带宽缺乏等问题，使远程分支机构应用性能速度提上升达100倍，从而帮助企业整合IT设施、改善备份和复制流程，同时大幅节约了资本开支和运营费用。最可能的范围最可能的范围最高性能文件共享–Windows(CIFS)文件共享–Unix(NFS)邮件–Exchange(MAPI)邮件–NotesWeb-、S和IntranetERP–Oracle11i、SAPNetWeaverFTP备份和复制文档治理软件安排–SMS数据库–MS–SQL数据库–OracleSQLERP–胖客户端100->RiOS大大加快了各种企业应用程序的速度10RiverbedSteelhead 产品系列。11网数据优化效劳的市场状况经过短短几年的快速进展，WDS已经成为近来IT二○○七年十一月，著名的ITGartnerGroup公布了其关于这个领域的第一份市场分析报告。从报告中可以看出这个市场活泼着多家公司，目前的领导厂商是Riverbed。12Riverbed公司(riverbed)从成立起就把广域网上应用的加速作为公司的目标。承受了与众不同的技术，成功的向市场推出了Head系列，受到市场的喧闹响应。SteelHead系列产TCP/IPWindows应用来讲CIFS的文件复制应用，MAPIExchange邮件应的文件传输应用等。SteelHead系列产品可以让这些应用在广域网上运行，加速成如同在局域网络上运行一般。3700多个成功案例，是这一领域规模最大的公CitiGroupWDS技术的银行，目前已经部署了上百台WDS设备，大大提高了员工的工作效率。同时在亚太地区，Riverbed也拥有格外成功的案例，如联想集团，大地保险，美的集团，索迪斯餐饮，COSCO，中海油，国家气象局等。1377RiverbedhascustomersinallindustriesFinancialServicesProfessionalServicesA/E/CEnergyGovernmentRetail/ConsumerTransportation/LogisticsServiceProviders©2006RIVERBEDTECHNOLOGY,INC–CONFIDENTIAL14XXRiverbedWDS解决方案端到端的远程网络优化技术Riverbed供给的广域网优化解决方案包含了分支到总部，以及个人移动用户到总部两Steelhead来实现。而对于SteelheadMobileSteelhead专用硬件之间加速来实现。两种环境承受一样的算法，可以供给类似的加速效果。分支办公室WAN数据中心移动办公用户Mobile软件是基于其屡屡获奖的广域数据效劳(WDS)技术设计而成，不管企业员工位于哪个地点，皆可为他们供给类似局域网的应用性能。现在，员工不管100倍的性能改进。以前要花一个小时才能完成的文件传输，现在只需几分钟，甚至几秒时间即可完成。该软件的安装和治理极为简洁，无需用户任何干预。RiverbedSteelhead设备上所觉察的同样功能进一步扩展到了移动型工作者身上。15上海XX公司广域网现状及需求上海XX公司总部位于上海，主数据中兴位于漕河泾，在市区有备份数据中心。各地OAOA流量主要通过CTC的线路上联到漕河泾机房，业务流量通过CNC线路上联到市区机房。两条链路互为备份。L2的4Mbps～20Mbps，通过两台路由器下联到两台核心交换机上。CTC办公网 CNC业务网30Mbps以上处理力量的加速设备，同时要求两个点的设备都是双机热备。Riverbed广域网优化解决方案常见部署方式In-pathOut-XX公司的具体状况我们供给两种发式供用户选择：串联In-path方式16Riverbed加速设备串接到路由器和核心交换机之间，Riverbed设备本Fail-to-wire故障自我保护功能可以使得设备在发生软硬件故障时仍旧保证网络的联通性，不会增加额外的单点故障。上海XX公司广域网优化方案一：串联数据中心 备份中心Si Si Si SiCTC办公网 CNC业务网下属分支机构理负担；缺点是中心点的两台设备是主/备方式，不能同时对OA的流量进展负载均衡式的优化。旁路WCCP/PBR方式L3Riverbed加速设备，L3交换机通过RedirectRiverbedRiverbed设备可以做负载均衡并且互为备份。17上海XX公司广域网优化方案二：旁路数据中心 备份中心WCCP/PBR WCCP/PBRRiverbedSH6020 RiverbedSH6020CTC办公网 CNC业务网RiverbedSH1X50下属分行L3交换L3交换机可能需要做软件或硬件的升级，形成额外的本钱。上海XX公司广域网优化设备方案XXRiverbedSH3520的广域网链路。SH3520可以供给数据同步级别的热备份，并同WCCP/PBR的旁接，分支机构设备实行串接，这样可以兼顾冗余性和实施的便易性。18上海XX公司广域网优化方案上海数据中心 上海备份中心WCCP/PBR

Si

WCCP/PBR

Si Si数据缓存同步RiverbedSH3520 RiverbedSH3520CTC办公网 CNC业务网XX分公司

RiverbedSH3520RiverbedWDS在2002年成立之时，Riverbed的目标就是要解决全部广域网应用的分布式性能问题。解决方案必需要独立于应用，并做到对客户端和效劳端都是透亮的，最重要的是能解决广域网所固有的高网络延迟问题。RiverbedSteelhead系列设备，于2004年5月面世后马上取得了巨大的成功。实际上，Riverbed的Steelhead产品确实是目前市场上第WDS功能的解决方案。RiverbedWDS体系构造产品架构中有以下几大关键点使得其不同于其他解决方案：基于磁盘的系统–2002年的)TCP处理系统来说这可是个大胆的打算。利19用磁盘存储网络数据流的做法为日后准时回头分析重复的数据模式供给了可能，就算这些RAM的设备在一个具有典型的网络数据流量水平和文件大小的网络内很简洁就会超出其负载力量，从而引发更差的取得巨大成功后，其他的设备厂商也开头在设备中参加磁盘，但供给的是最成熟的实现。独立于应用的根底设备建立于两大关键的独立于应用的技术之上：可伸缩数据(VWE)TCP数据流和缩短TCP之上的应用都能享受Riverbed的TCPSDR结合之后，可以极大地改进Notes、FTPWeb的应用等等。特定于应用的延迟优化+VWE)Riverbed建立了一套特定于应用的优化方MAPI(Exchange)的事务推测模块，其他广泛使用的协议的事务推测模块也正在打算当中。这些事务推测模块进一步优化了上面所说的应用的性能。WDS的应用范围IT根底设施必不行少的一局部，它影响到了很多关键的业务流程，在某些状况下它确实变成了企业实现RiverbedWDS解决方案可以在以下这些领域为您供给有力的帮助：20应用加速Windows文件共享Riverbed的Windows文件共享、Exchange、FTP、备份倍之多。有了可以媲美局域网的性能，员工们可以很顺当地一起工作，而不管员工的办公室位于世界的哪个角落。远程办公室数据备份通常来说对远程办公室效劳器进展备份所需要传输的数据量并不至于太大，但是假设数据需要通过一条低带宽、高延迟的广域网链路进展传输时，我们已经看到其数据吞吐力量将显著下降，这样原来一项很快就可以完成的备份任务有可能变得需要很长一段时间以至于IT治理员都选择在分支办公室内依靠本地磁带自动上带机和其他备份方案进展备份。固然，本地备份也有各种问题，你可RiverbedWDS解决方案，备份可以在很短的时间之内完成，也就意味着您能够通过另一种更有效的方式保护公司的数据。数据复制不管是为了完成企业的数据复制打算或是镜像数据以供世界各地的用户使用，数据复制都WDS10SnapMirror™也一样。Steelhead产TCP，这两项技术大大缩短了完成一次数据复制所需要的时间。站点整合Riverbed的产品IT根底设施整合到统一的数据中心里21设备可以帮助企业成功地整合文件效劳器、邮件效劳器、IT根底设施，接下来IT根底设施整合在一起以实现所谓的“无效劳器”办公室。内包学问产业领域的分布式企业常常会