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广域网优化技术如何缓解数据中心网络瓶颈

2014年02月24日 13:35:32 | 作者:佚名 | 来源:51CTO

摘要:离线数据和远程用户可能会让你的广域网出口不堪重负,要防止你的网络过载,已经有一些广域网优化方案可以实现。 面对数据中心网络负载、用户规模和实时传输应用的增长,让广域网(WAN)线路保持快速和可靠已经越来越艰难。对于广...

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广域网技术数据中心网络

离线数据和远程用户可能会让你的广域网出口不堪重负,要防止你的网络过载,已经有一些广域网优化方案可以实现。

面对数据中心网络[注]负载、用户规模和实时传输应用的增长,让广域网(WAN)线路保持快速和可靠已经越来越艰难。对于广域网服务的强烈需求,加上大量物理数据中心和服务提供商之间的地理距离分隔,综合起来导致更严重的带宽和延迟问题。 要解决广域网瓶颈,你可以选择花钱给数据中心增加昂贵的广域网连接通道、限制最终用户的网络服务,或者应用网络优化技术。

广域网瓶颈与后果

广域网瓶颈会一定程度地拖慢所有的工作负载,影响到最终用户。导致瓶颈的典型原因是数据中心和远程用户之间的大文件数据传输。

大型文件必须被快速缓存,例如高分辨率图像、音频和高清视频。 甚至格式化文档、幻灯片和其他业务文件也会包含大量的数据。

实时语音或者通讯流量一般都会从WAN链接通过,例如VoIP、Skype应用。虽然这些数据已经被高度压缩,需要的带宽极少,但是这些类型的数据必须比其它类型的数据具备更高的传输优先级才能保证沟通质量。

业务开展往往需要占用不止一个数据中心,企业有时候也会与外包伙伴和公共云供应商协作。这些卫星站点与主数据中心保持连接,同时也需要互连。所有这些数据,包括工作访问、数据同步、数据备份、灾备存储以及其它容易增加WAN流量负载的任务,共同导致了WAN链路的瓶颈。数据中心在同步关键数据的时候甚至也会体验到性能问题造成的影响,这将降低在线灾备站点的性能并导致数据丢失。

随着一个公司的的用户基数增长,任何一个新增的远程员工、合作伙伴、客户或都需要访问企业数据中心,这将直接增加广域网线路负载,特别是他们在传输数据密集或延迟敏感型数据的时候。

广域网优化选项

广域网加速技术缓解了广域网的利用率和易用性瓶颈。你可以用这些技术来缩减广域网流量,针对WAN的具体带宽、延迟和数据量特征进行优化。

广域网带宽占用优化

重复数据消除和其它数据压缩技术能使用更少的数据包完成传输。重复数据删除[注]技术在存储领域非常流行,同样也在网络领域大显身手。数据消重技术使用数据量较小的指针引用单个原始数据片段实例,实现在字节的级别完成数据替换,消除重复数据的存储和传输。

通过本地的广域网缓存措施,类似分支办公室或远程数据中心的数据节点通过广域网传输的数据被接收端缓存下来。当传输节点接受到对之前同一份数据的传输请求时,缓存技术会将请求定位到数据精确副本的缓存点。由于整个过程不需要重新发送已存在于本地缓存中的数据,没有实际上的网络数据传输操作,广域网带宽占用也就减少了。

广域网延迟优化

当数据在地理距离较大的节点之间传输,并且通信协议需要花时间来确认数据包,以及数据包由于网络拥塞而丢失时,广域网延迟就会变得严重。

广域网缓存能对付延迟,因为从本地缓存获取数据比等待广域网重新传输数据要快得多。其它技术包括使用巨型帧让每个数据包能在网上传输更多数据――每个数据包大小可达到9000字节――再启用选择性确认,可以允许接收端跳过不重要的数据包确认流程,从而减少了大量数据包确认造成的延迟。

比起在丢失或被丢弃之后重新发送数据包,网络可以以前瞻性的方式解决丢包问题,在每几个常规数据包之后加上具备丢失数据再生能力的校验数据包。接收端可以根据校验数据重新组装最近丢失的数据包,一般不再需要请求对方重传。这也就大幅减少了在劣质或拥挤的广域网连接上的握手、重传和确认重传数据包数量,降低总体上的传输延迟。

广域网流量优化

你可以通过组织和调度网络内容的方式实现广域网优化。例如,流量整形措施可以允许某些应用程序数据的优先级高于其它,或防止某些协议和应用过多占用广域网出口。你也可以确保分配给VoIP业务的带宽更充足,高于企业宣传片或者文档下载带宽。一些网络流量整形方案还能具体到用户和应用程序进行网络控制。

有些广域网优化设备可以限制连接建立的数量和传输速率,虽然这可能会使被拒绝连接的用户很不高兴。速率限制技术确保应用程序或用户只能使用限定的最大可用带宽。

选择合适的广域网优化供应商

广域网优化设备和软件通常需要在发送和接收端同时匹配部署。知名的广域网优化设备包括Dell SonicWall 广域网加速器,Riverbed Steelhead、Cisco广域应用服务(WAAS)、F5 BIG-IP广域网优化模块和SilverPeak NX 硬件设备。

这些供应商中的许多家也提供基于软件的广域网优化方案,例如Riverbed Virtual Steelhead、Cisco WAAS 软件和SilverPeak VX Virtual软件。

当然,企业也可以寻求开源的广域网优化产品,包括OpenNOP for Linux、WANProxy for data deduplication 和TrafficSqueezer for Linux。

每个广域网优化方案的特性和功能都有所不同,所以,在为生产环境部署广域网优化技术之前,请为你的网络分析选择最有利的功能组合,同时花时间进行测试和验证。

参考资料

1.数据中心网络:(Data Center Network)是应用于数据中心内的网络,因为数据中心内的流量呈现出典型的交换数据集中、东西流量增多等特征,对数据中心网络提出了进一步的要求:大规模、高扩...详情>>

2.重复数据删除:是一种数据缩减技术,通常用于基于磁盘的备份系统,旨在减少存储系统中使用的存储容量。它的工作方式是在某个时间周期内查找不同文件中不同位置的重复可变大小数据块。重复...详情>>

[责任编辑:孙可 sun_ke@cnw.com.cn]

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