數據傳輸類型對傳輸速度的影響剖析

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  之所以討論數據傳輸類型對傳輸加速的影響,主要原因有兩個方面:一是由于大多數網絡加速技術都會使用壓縮算法來減少網絡通訊總量;其次是有些文件類型內部結構存在共同點,這樣在使用緩存技術進行網絡加速的時候可以只傳輸不同部分,而文件格式的共性部分不用傳輸,對于這類文件數據,獲得文件格式的共性部分存在不確定性,擁有文件格式的公司開放文件內部格式的程度也不同,我們在此不進行特別討論。

傳輸數據的類別:大數據包和小數據包

對于網絡加速而言,數據傳輸類型可以簡單的分為兩大類,不可壓縮數據和可壓縮數據;對于不可壓縮數據,通過壓縮技術是不能減少總通訊量的,因此,在可壓縮數據中壓縮倍率大大小直接關系到加速效果

事實上,在網絡通訊過程中,并沒有大數據包和小數據包之分,傳統(tǒng)上大家常說的大數據包和小數據包是一般是指一次通訊的數據總量,通俗的講,一次完整的通訊要傳輸5M的數據(比如 大文件傳輸),就可以稱為大數據包通訊,而一次通訊只傳輸幾百字節(jié)(比如 常見的ERP系統(tǒng)登陸),就可以稱為小數據包通訊,但具體是多大算大數據包通訊,多小算小數據包通訊目前還沒有一個確切的分界。

在網絡加速領域,通常大家區(qū)分大數據包和小數據包通訊其實是為了區(qū)分網絡加速技術對于不同數據包通訊的加速效果是有區(qū)別的。我們知道,在網絡通訊過程中使用的主要通訊協(xié)議是TCP/IP協(xié)議,TCP協(xié)議是可靠傳輸協(xié)議,為了保證其高可靠性,TCP本身犧牲了一部分效率而做了一些傳輸控制可靠性方面的工作,很典型的例子,如 TCP窗口機制、TCP握手機制等都是很好的保證傳輸可靠性的必要機制。而幾乎所有網絡加速技術,都會涉及到TCP協(xié)議優(yōu)化方面,TCP協(xié)議優(yōu)化技術更多的是在優(yōu)化TCP窗口機制和TCP握手機制方面入手,這方面的論文很多,優(yōu)化技術也相對比較成熟。

TCP握手機制造成多次重復

在正常通訊過程中,首先通過TCP握手機制(見下圖)進行連接的建立,

數據發(fā)送方與數據接收方要通過三次'握手'才能建立連接,當連接建立以后才能進入到數據傳輸階段。在發(fā)送方與接收方進行數據通訊時,TCP是使用窗口機制來進行數據發(fā)送的,而實際上,在窗口機制通訊過程中,每個發(fā)送數據包都要接收到來自于接收方的接收確認才算是一個成功的數據包傳輸,而當傳輸數據比較小的時候,比如 某個應用系統(tǒng)的登陸過程,需要多次互相的傳輸一個或幾個IP數據包,這樣每次傳輸都要經過發(fā)送和確認過程,而發(fā)送和確認過程中的網絡延遲是無法避免的(數據信號在鏈路中的傳輸物理時間是沒有任何方法可以減少的)。

如果一條鏈路的延遲是200毫秒,登陸過程理想的認為只需要1個IP數據包通訊,則可以簡單的認為至少需要800毫秒的時間才能完成登陸,因此,可以看到,當每次數據通訊量很少(就是常說的小數據包通訊)的時候,沒有技術能夠加速網絡通訊速度,因為那是由于數據信號在鏈路中通訊的物理時間,是不可以減少的時間。而如果每次通訊量比較大(就是常說的大數據包通訊)的時候,情況就會有很大不同,通過TCP協(xié)議優(yōu)化技術可以顯著的減少數據通訊過程中的總延遲,從而提高網絡通訊速度,一般可以通過簡化TCP握手過程、優(yōu)化TCP窗口和減少確認信息的方式來降低總延遲量,明顯的提高網絡通訊速度。也只有在這類數據通訊應用中,網絡加速技術才可以發(fā)揮出很好的作用。

針對不同數據包類型:采用何種最優(yōu)加速手段?

因此,上面的討論都是在不考慮網絡丟包的前提下進行的,所謂的大數據包和小數據包通訊實際上對于網絡加速效果是有很大的區(qū)別。在實際的鏈路中既有延遲又會有丟包出現(xiàn),網絡加速過程會很復雜,可以優(yōu)化的地方也比較多,對于小數據包通訊會通過丟包處理可以獲得一點加速(一般不會超過10倍),而對于大數據包通訊優(yōu)化的效果會更好,甚至可以出現(xiàn)1000倍的加速效果。

從前面的分析可見,并非所有的廣域網加速措施都能夠對ERP等網絡應用進行加速,這主要跟ERP的傳輸協(xié)議、數據傳輸類型密切相關,F(xiàn)在,我們就來看看緩存、TCP優(yōu)化、數據壓縮、應用協(xié)議優(yōu)化等幾種措施對ERP應用的加速可能性。

目前,有些廣域網加速產品基本上都是以緩存技術為核心的網絡加速技術。這類技術對于重復率非常高的通訊應用會有很好的加速效果,但對于更大量的通訊重復率低的應用,加速效果非常有限,甚至對于ERP類每次通訊只有幾個數據包的應用,反而會比不加速更慢。

其次,該企業(yè)的應用系統(tǒng)是典型的ERP類應用,包含了少量的帶工作流的OA子系統(tǒng)。應用系統(tǒng)運行模式包含了B/S和C/S結構,尤其是C/S結構系統(tǒng)對于網絡通訊過程中丟包的出現(xiàn)非常敏感,提交失敗和重復登陸現(xiàn)象非常明顯。ERP類應用的顯著特點就是每次通訊量非常少,往往只有幾個數據包,數據往返通訊頻繁,一旦某次通訊出現(xiàn)丟包現(xiàn)象,將會嚴重影響整個系統(tǒng)應用;同樣,網絡延遲問題對于ERP類應用很難避免,當網絡延遲達到上百毫秒以上時,在ERP類應用中就會比較明顯的感覺到網絡的緩慢。

作者:安及 來源:IT168


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