數(shù)據(jù)傳輸類型對(duì)傳輸速度的影響剖析

　　之所以討論數(shù)據(jù)傳輸類型對(duì)傳輸加速的影響，主要原因有兩個(gè)方面：一是由于大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)加速技術(shù)都會(huì)使用壓縮算法來減少網(wǎng)絡(luò)通訊總量；其次是有些文件類型內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在共同點(diǎn)，這樣在使用緩存技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)加速的時(shí)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(duì)于這類文件數(shù)據(jù)，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(nèi)部格式的程度也不同，我們?cè)诖瞬贿M(jìn)行特別討論。

傳輸數(shù)據(jù)的類別：大數(shù)據(jù)包和小數(shù)據(jù)包

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)加速而言，數(shù)據(jù)傳輸類型可以簡單的分為兩大類，不可壓縮數(shù)據(jù)和可壓縮數(shù)據(jù)；對(duì)于不可壓縮數(shù)據(jù)，通過壓縮技術(shù)是不能減少總通訊量的，因此，在可壓縮數(shù)據(jù)中壓縮倍率大大小直接關(guān)系到加速效果

事實(shí)上，在網(wǎng)絡(luò)通訊過程中，并沒有大數(shù)據(jù)包和小數(shù)據(jù)包之分，傳統(tǒng)上大家常說的大數(shù)據(jù)包和小數(shù)據(jù)包是一般是指一次通訊的數(shù)據(jù)總量，通俗的講，一次完整的通訊要傳輸5M的數(shù)據(jù)（比如 大文件傳輸），就可以稱為大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)包通訊，但具體是多大算大數(shù)據(jù)包通訊，多小算小數(shù)據(jù)包通訊目前還沒有一個(gè)確切的分界。

在網(wǎng)絡(luò)加速領(lǐng)域，通常大家區(qū)分大數(shù)據(jù)包和小數(shù)據(jù)包通訊其實(shí)是為了區(qū)分網(wǎng)絡(luò)加速技術(shù)對(duì)于不同數(shù)據(jù)包通訊的加速效果是有區(qū)別的。我們知道，在網(wǎng)絡(luò)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(jī)制、TCP握手機(jī)制等都是很好的保證傳輸可靠性的必要機(jī)制。而幾乎所有網(wǎng)絡(luò)加速技術(shù)，都會(huì)涉及到TCP協(xié)議優(yōu)化方面，TCP協(xié)議優(yōu)化技術(shù)更多的是在優(yōu)化TCP窗口機(jī)制和TCP握手機(jī)制方面入手，這方面的論文很多，優(yōu)化技術(shù)也相對(duì)比較成熟。

TCP握手機(jī)制造成多次重復(fù)

在正常通訊過程中，首先通過TCP握手機(jī)制（見下圖）進(jìn)行連接的建立，

數(shù)據(jù)發(fā)送方與數(shù)據(jù)接收方要通過三次'握手'才能建立連接，當(dāng)連接建立以后才能進(jìn)入到數(shù)據(jù)傳輸階段。在發(fā)送方與接收方進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊時(shí)，TCP是使用窗口機(jī)制來進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送的，而實(shí)際上，在窗口機(jī)制通訊過程中，每個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)包都要接收到來自于接收方的接收確認(rèn)才算是一個(gè)成功的數(shù)據(jù)包傳輸，而當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)比較小的時(shí)候，比如 某個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的登陸過程，需要多次互相的傳輸一個(gè)或幾個(gè)IP數(shù)據(jù)包，這樣每次傳輸都要經(jīng)過發(fā)送和確認(rèn)過程，而發(fā)送和確認(rèn)過程中的網(wǎng)絡(luò)延遲是無法避免的（數(shù)據(jù)信號(hào)在鏈路中的傳輸物理時(shí)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(rèn)為只需要1個(gè)IP數(shù)據(jù)包通訊，則可以簡單的認(rèn)為至少需要800毫秒的時(shí)間才能完成登陸，因此，可以看到，當(dāng)每次數(shù)據(jù)通訊量很少（就是常說的小數(shù)據(jù)包通訊）的時(shí)候，沒有技術(shù)能夠加速網(wǎng)絡(luò)通訊速度，因?yàn)槟鞘怯捎跀?shù)據(jù)信號(hào)在鏈路中通訊的物理時(shí)間，是不可以減少的時(shí)間。而如果每次通訊量比較大（就是常說的大數(shù)據(jù)包通訊）的時(shí)候，情況就會(huì)有很大不同，通過TCP協(xié)議優(yōu)化技術(shù)可以顯著的減少數(shù)據(jù)通訊過程中的總延遲，從而提高網(wǎng)絡(luò)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(rèn)信息的方式來降低總延遲量，明顯的提高網(wǎng)絡(luò)通訊速度。也只有在這類數(shù)據(jù)通訊應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)加速技術(shù)才可以發(fā)揮出很好的作用。

針對(duì)不同數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)丟包的前提下進(jìn)行的，所謂的大數(shù)據(jù)包和小數(shù)據(jù)包通訊實(shí)際上對(duì)于網(wǎng)絡(luò)加速效果是有很大的區(qū)別。在實(shí)際的鏈路中既有延遲又會(huì)有丟包出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)加速過程會(huì)很復(fù)雜，可以優(yōu)化的地方也比較多，對(duì)于小數(shù)據(jù)包通訊會(huì)通過丟包處理可以獲得一點(diǎn)加速（一般不會(huì)超過10倍），而對(duì)于大數(shù)據(jù)包通訊優(yōu)化的效果會(huì)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(wǎng)加速措施都能夠?qū)�ERP等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用進(jìn)行加速，這主要跟ERP的傳輸協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸類型密切相關(guān)�，F(xiàn)在，我們就來看看緩存、TCP優(yōu)化、數(shù)據(jù)壓縮、應(yīng)用協(xié)議優(yōu)化等幾種措施對(duì)ERP應(yīng)用的加速可能性。

目前，有些廣域網(wǎng)加速產(chǎn)品基本上都是以緩存技術(shù)為核心的網(wǎng)絡(luò)加速技術(shù)。這類技術(shù)對(duì)于重復(fù)率非常高的通訊應(yīng)用會(huì)有很好的加速效果，但對(duì)于更大量的通訊重復(fù)率低的應(yīng)用，加速效果非常有限，甚至對(duì)于ERP類每次通訊只有幾個(gè)數(shù)據(jù)包的應(yīng)用，反而會(huì)比不加速更慢。

其次，該企業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)是典型的ERP類應(yīng)用，包含了少量的帶工作流的OA子系統(tǒng)。應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行模式包含了B/S和C/S結(jié)構(gòu)，尤其是C/S結(jié)構(gòu)系統(tǒng)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通訊過程中丟包的出現(xiàn)非常敏感，提交失敗和重復(fù)登陸現(xiàn)象非常明顯。ERP類應(yīng)用的顯著特點(diǎn)就是每次通訊量非常少，往往只有幾個(gè)數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)往返通訊頻繁，一旦某次通訊出現(xiàn)丟包現(xiàn)象，將會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用；同樣，網(wǎng)絡(luò)延遲問題對(duì)于ERP類應(yīng)用很難避免，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)延遲達(dá)到上百毫秒以上時(shí)，在ERP類應(yīng)用中就會(huì)比較明顯的感覺到網(wǎng)絡(luò)的緩慢。

作者：安及 來源：IT168