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F5解开应用与带宽的悖论

http://www.sina.com.cn 2007年08月27日 14:15  新浪科技

  破灭的带宽神话

  在互联网高速发展迅速普及的过程中,由于各种通讯终端的更替及对生产效率不断提高的要求,移动办公和远程办公从原来仅仅是为了某些特殊的员工,或者特殊的群体提供服务,演变成一种全方位的需求。然而,怎样把这些应用和远程用户高效率地连接起来,让信息在二者之间收发自如,就如同在局域网中一样呢?很多人首先想到的就是提升带宽。然而,这看起来天衣无缝的逻辑正受到前所未有的挑战。

  尽管全球对带宽的需求日益增长,但在今天,带宽已经不是解决应用性能悖论最关键的一环。实际上,在Metcalfe 定律(网络的价值与网络用户数量的平方成正比)不遗余力的推动下,带宽自90年代开始就以奇迹般的速度大幅增长,数据通信行业早就创建了能够大规模交付廉价带宽的基础设施,从而使低廉、充足的带宽成为现实。

  不过,商业环境中的用户很快就发现,高带宽并不能如期待中那样解决所有的性能问题。随着企业应用部署扩展到广阔的领域,即使配备的带宽的充足程度有时与局域网中相同,但企业的IT经理们仍会亲眼目睹应用性能的大幅下降。让他们感到困惑的是“为什么 LAN 和 WAN 两种网络具有完全一样的带宽容量,其性能结果却截然不同?”

  寻找症结

  其实,应用性能受与网络和应用逻辑有关的诸多因素的影响,这些因素必须得以满足以便获得满意的应用性能结果。在网络级上,应用性能受限于高延迟(物理距离的影响)、抖动、数据包丢失以及拥塞。在应用级上,性能进一步受到应用协议(特别是在网络层上出现延迟、抖动、数据包丢失以及拥塞时)特定行为的限制,应用协议参与网络链路间过多的信息交换,且应用本身序列化。

  由此我们可以看到,延迟和数据包丢失对应用性能产生重大的影响。利托氏定理 (Little's Law) 开创性地描述了等候理论,并利用一个方程式反应物理距离(延迟)与数据包丢失的结果,阐明了这两种因素对应用性能的影响。

  该定理认为,由于TCP 吞吐量是由拥塞窗口大小和往返时间所决定的,因此,随着每一请求往返时间 (RTT) 的延长,拥塞窗口必须扩大,否则 TCP 吞吐量将降低。但是,TCP 无法有效地管理较大的窗口。结果是,对于一个特定应用而言,即便是数量较小的延迟和数据包丢失都能够将网络性能快速降低至每秒 1 MB 以下。即使带宽容量提升到 100Mbps,应用也不会占用整个容量的 1% 以上。在此情况下,不断添加带宽投资,无疑只是一种浪费。

  此外,像物理距离、效率低下的网络路由模式以及网络拥塞等这些决定延迟的因素大量存在于广域网中。例如,许多 TCP 协议栈在进行重新传输时效率非常低下,事实上,如果一个数据包丢失,那么,一些栈可能需要传输整个拥塞窗口。而且,它们还将在出现网络拥塞时重新传输定时器。

  尽管在通常情况下,数据包丢失在帧中继网络中并不是非常重要,但在IP VPN网络中则完全不同,在后一种情况下,高数据包丢失率可能会对性能产生灾难性的影响。而在我国,在广域网中这种数据包丢失率通常超过5%,这一问题会显得尤为突出。

  跨越性能门槛

  面对企业应用性能和网络带宽的悖论,F5提出了独辟蹊径的解决之道,通过对从网络层到应用层监控网络条件的限制影响、调整协议行为以及控制所有等级的协议栈,再加上F5 独特的WAN、LAN 和数据加速技术。这些优化措施提供了全新的优化和数据包丢失恢复功能,并且能够更智能地在部分优化的服务器和客户端之间进行调度。

  具体而言,F5 将先进的传输技术(如,适应性 TCP 加速、透明数据压缩以及会话感知 QoS)与一流的应用加速技术(如,动态对象高速缓存、应用智能代理以及应用智能加密)有机地集成在一起,并且新的技术系统同样受统计生成及监控引擎(具有应用网络行为实时管理能力)的支持。

  借助这些新的技术,用户可以在广域网上实现与本地局域网相似的应用性能。与此同时,解决方案还加速了像ERP、CRM、电子邮件、文件传输、数据复制及其它应用的速度,让所有广域网用户得到预期中的出色性能。

  从具体产品部署上来看,双端部署有效加速了WAN上所有应用业务。比如对于数据中心,WANJet 500 具有较高的容错性和可扩展性,可支持高达 20,000 条优化连接,性能高达 622 Mbps。对于分支办事处,WANJet 200 具有较高的容错性、静音性和性能,可支持高达 1,000 条优化连接,性能达2 Mbps。WANJet 解决方案可在所有广域网中无缝运行,包括专用链路、IP VPN、帧中继和卫星连接。

  另外,在未经优化时,由于协议和 WAN 效率低下,企业通常只能利用所购买的带宽的一小部分。通过流量管理

操作系统等新技术方案,可显著提高站点的带宽效率。测试显示线缆上的数据量平均增加224%(3.2倍),线缆上的数据包平均减少50%。总体而言,系统平均可将带宽的利用效率提高322%(4倍)。

  由于应用加速解决方案能够识别出应用级和传输级行为之间至关重要的相互依赖。总体看来,F5 解决方案可以让企业应用性能吞吐量提高3至 500 倍,还能够在网络上提供广泛的应用性能,包括高质量、服务类别可管理的网络以及高效率的IP VPN。从而让企业用户摆脱带宽升级,但应用性能却毫无起色的尴尬,成为网络社会中企业发展真正的助推器。

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