廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)

摘要　本文主要介紹了實現(xiàn)廣域網(wǎng)優(yōu)化的主要技術(shù)；討論了設(shè)備部署方式和運用前景。

1、前言

隨著各個行業(yè)內(nèi)企業(yè)之間的競爭不斷加劇，企業(yè)正努力提高勞動生產(chǎn)率，削減成本。同時，其他一些趨勢也正在加速推動更透明、性能更好和更易管理的廣域網(wǎng)的需求，這些趨勢要求包括對IT規(guī)范的遵從、業(yè)務連續(xù)性的需求，以及基于網(wǎng)絡的企業(yè)應用，這些應用需要通過網(wǎng)絡連接來響應應用接入。隨著更多更新的企業(yè)應用不斷出現(xiàn)，企業(yè)全球化的趨勢需要共享和利用企業(yè)的核心系統(tǒng)應用，廣域網(wǎng)絡的局限性越來越明顯。

在局域網(wǎng)中，帶寬不是問題，現(xiàn)在的網(wǎng)絡已經(jīng)提供100 Mbit/s甚至1000 Mbit/s到桌面，甚至在不久的將來，萬兆到桌面也是有可能的。而在廣域網(wǎng)方面，大多數(shù)的企業(yè)用戶還是采用2 Mbit/s甚至是n×64 kbit/s的電路，一般不會超過10 Mbit/s業(yè)務，主要原因是廣域網(wǎng)增加帶寬所需的代價比局域網(wǎng)中大得多；由于這個原因，造成的問題是一些在企業(yè)網(wǎng)中運行得非常好的應用系統(tǒng)，在廣域網(wǎng)中運行時就遇到了各種瓶頸，其中包括性能的下降、服務質(zhì)量的下降以及安全性問題。

同時，在廣域網(wǎng)絡中，只解決帶寬并不能解決所有的問題，在廣域網(wǎng)中，還存在有時延等問題。而傳統(tǒng)的網(wǎng)絡中很多應用系統(tǒng)，由于自身結(jié)構(gòu)的局限性，比如TCP/IP技術(shù)傳統(tǒng)的“呼叫、應答、握手”的模式，中間存在許多時間的消耗，使得很多系統(tǒng)，即使在高帶寬的情況下，性能也上不去。因此，解決系統(tǒng)性能受廣域網(wǎng)限制的技術(shù)開始浮出水面，并逐漸形成一個細分的市場，這就是廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)市場。

2、實現(xiàn)原理

廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)從廣義上來講，并不是一個新的技術(shù)，而是隨互聯(lián)網(wǎng)的開始就存在了。在近幾年的廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)主要有以下一些。

1.合成加速

通過將所有的網(wǎng)絡應用層解決方案整合為一個單一架構(gòu)，包括負載均衡、TCP多路技術(shù)、SSL協(xié)議加速、網(wǎng)絡和協(xié)議安全等，使服務器簇的負載降低到最小，有效地增加了服務器的容量，加速數(shù)據(jù)的處理速度，減少在廣域網(wǎng)上的數(shù)據(jù)量。采用以上方式通常會使當前服務器的可用容量加倍，網(wǎng)頁下載的時間減少近半。

2.壓縮

通常，廣域網(wǎng)鏈接一般只提供局域網(wǎng)帶寬的1%或者更少，但是廣域網(wǎng)上運行的應用卻遠比局域網(wǎng)豐富得多。采用壓縮技術(shù)能夠克服帶寬引起的一些局限性，但是，壓縮在廣域網(wǎng)運行時，同時帶來一個問題是延時。延遲時間是通過往返時間（RTT）來度量的，即一個數(shù)據(jù)包穿過網(wǎng)絡從發(fā)送器傳輸?shù)浇邮掌鞯臅r間�；ヂ�(lián)網(wǎng)上的所有應用都對延遲時間敏感。延遲時間再加上某些應用協(xié)議中“Ping-Pong”行為，如微軟的Exchange和Windows文件共享，將直接導致分支機構(gòu)雇員訪問應用性能的下降。

3.帶寬分配和QoS工具

與流量壓縮一樣，流量優(yōu)化有助于減輕帶寬的競爭。對于寶貴的WAN帶寬，應用之間會有競爭。控制競爭的一個有效方法是利用帶寬分配和服務質(zhì)量（QoS）工具。IT人員能夠應用業(yè)務規(guī)則分配WAN上應用的優(yōu)先級，確保該應用能夠獲得足夠的帶寬，從而提高與業(yè)務緊密相關(guān)的生產(chǎn)率。

4.最新的廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)

以上是傳統(tǒng)的一些廣域網(wǎng)優(yōu)化手段，除了以上的一些方式，近年來出現(xiàn)一些新的技術(shù)，以加快互聯(lián)網(wǎng)信息的傳輸，廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)的設(shè)計靈感來源于生物技術(shù)。主要借鑒DNA模式識別技術(shù)的原理，發(fā)現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)男畔⒅写嬖陂L串的重復數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)影響了網(wǎng)絡傳輸?shù)捻憫獣r間。廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)通過清除廣域網(wǎng)上重復的數(shù)據(jù)流，可以解決廣域網(wǎng)用戶面臨的應用性能緩慢、流量擁塞等難題，從而讓廣域網(wǎng)具有局域網(wǎng)一樣的應用性能，大幅度提升企業(yè)的商業(yè)運行效率。

在廣域網(wǎng)中傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)包，優(yōu)化技術(shù)是把數(shù)據(jù)包拆分成很多“碎片”，并對“碎片”分配唯一指針，將指針分別存儲在本地設(shè)備和目的地接收設(shè)備中，當具有相同指針內(nèi)容再次需要傳輸時，只傳輸指針到目的地，接收設(shè)備根據(jù)指針便在本地的設(shè)備中提取出內(nèi)容。只要“碎片”足夠小，傳遞內(nèi)容相同的概率就會足夠大。對于同一個用戶而言，往往需要頻繁傳輸相同或相似信息，效果非常明顯。舉一個簡單的例子，如對于PPT文件來講，所有頁碼中Logo、表頭、表尾內(nèi)容都是相同的，不需要重傳，并且對再次更改的PPT，往往只是更改了非常少的內(nèi)容，再次傳送則實際上僅需要傳送更改的內(nèi)容即可。

這類技術(shù)可支持很多的TCP應用，包括Microsoft Office、Lotus Notes、CAD、ERP、FTP和HTTP等，它能保證同一份數(shù)據(jù)在廣域網(wǎng)上絕對不需要重復傳送，同時，該類技術(shù)通過對各種單獨的網(wǎng)絡運用進行了分析，調(diào)整各類應用的TCP的窗口，保證延時降低到最小的地步。

3、設(shè)備部署方式

廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)適合的用戶群體比較龐大，一般來講，設(shè)備的部署并不復雜，最典型的方法是放在路由器的后端（典型部署方式如圖1所示）。在每個遠程節(jié)點，只需直接和路由器相連即可，對于原有網(wǎng)絡和應用無需進行任何修改，并且對服務器和終端都是透明的。從安裝角度來看，非常簡單易行。但是，由于廣域網(wǎng)優(yōu)化設(shè)備的特點，這類設(shè)備的部署都需要成對出現(xiàn)。一般來說，該設(shè)備的部署需要在總部和分支機構(gòu)各自放一臺設(shè)備。

圖1　廣域網(wǎng)優(yōu)化設(shè)備典型連接拓撲圖

4、運用前景

由于廣域網(wǎng)優(yōu)化設(shè)備沒有統(tǒng)一的標準，可以有不同的實現(xiàn)方法。對于簡單的優(yōu)化處理（如僅僅為壓縮）可以和網(wǎng)絡設(shè)備、安全設(shè)備進行集成；對于復雜的處理，由于對CPU、內(nèi)存、硬盤有極大的要求，因此還是單獨存在比較合理，能夠更加靈活地配置在用戶的現(xiàn)有網(wǎng)絡環(huán)境中，而對用戶的現(xiàn)有網(wǎng)絡改動性可以做到最小。

隨著業(yè)務的發(fā)展，當前公司的分支機構(gòu)已經(jīng)越來越多，而數(shù)據(jù)大集中已經(jīng)是大勢所趨。當前應用越來越復雜，而單單憑著增加帶寬要大大增加用戶的運營負擔，延遲問題有時卻無法解決，會有很多用戶選擇這一技術(shù)。廣域網(wǎng)優(yōu)化設(shè)備當前的價位還比較高，隨著廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)應用的成熟，設(shè)備的價格將大大降低，應用前景看好。