廣域網(wǎng)(WAN)優(yōu)化工具的工作原理和技術(shù)

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WAN（廣域網(wǎng)）優(yōu)化控制器（WOC）可以為慢速的廣域網(wǎng)連接注入新的活力，緩解堵塞，加快文件傳輸，提高應(yīng)用程序的響應(yīng)速度。那么Riverbed Technology，思科系統(tǒng)，Juniper Networks，Blue Coat Systems和Expand Networks等公司的廣域網(wǎng)優(yōu)化產(chǎn)品是如何運(yùn)作的？

為了回答這個(gè)問題，我們要考慮WAN連接的兩個(gè)基本問題：

廣域網(wǎng)的帶寬小，因此有時(shí)會堵塞； 和局域網(wǎng)連接相比，廣域網(wǎng)傳輸距離長，因此延遲性高克服這兩個(gè)問題的最好辦法就是盡量避免使用廣域網(wǎng)連接，并在無法避免使用廣域網(wǎng)連接的時(shí)候盡量減少使用廣域網(wǎng)連接。這就是所有WOC在優(yōu)化廣域網(wǎng)傳輸上所采用的基本策略。

最普遍使用的技術(shù)包括：

     ● 高速緩存

     ● 壓縮

     ● 數(shù)據(jù)減縮

     ● 延遲減少

     ● 服務(wù)質(zhì)量（QoS）

     ● 標(biāo)簽

     ● 數(shù)據(jù)包接合高速緩存

這是提高廣域網(wǎng)性能的最明顯的方法之一。當(dāng)一份文件在廣域網(wǎng)上傳輸?shù)臅r(shí)候，比如說從總部到一個(gè)分支辦公室，這個(gè)文件的副本被分支辦公室的WOC所高速緩存。當(dāng)分支辦公室的其他用戶請求同一份文件的時(shí)候，WOC會在該請求進(jìn)入廣域網(wǎng)連接之前就截獲這個(gè)請求，然后該文件就從設(shè)備緩存那里開始本地傳輸。任何地址上對文件的修改都會在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上傳送給其他方，以便確保文件始終保持同步。

在使用高速緩存的時(shí)候，文件的第一次訪問還是比較慢的，這是因?yàn)樵诒桓咚倬彺嬷?，該文件仍然需要在廣域網(wǎng)上傳輸；隨后的訪問將更加快速。為了加快第一次訪問的速度，高速緩存可以在前一天晚上預(yù)先存儲那些經(jīng)常使用的文件，這樣第二天就可以馬上使用高速緩存中的這些文件。

壓縮

這是另一個(gè)提高廣域網(wǎng)性能的明顯方法。它解決的是帶寬有限的問題，應(yīng)對的策略是通過利用各種數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)來減少需要在廣域網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量

一些WOC還包括數(shù)據(jù)包報(bào)頭壓縮，即減少數(shù)據(jù)包報(bào)頭的大小。在數(shù)據(jù)包報(bào)頭與數(shù)據(jù)包其他部分相比顯得尤其大的時(shí)候，這種方法十分有效。

數(shù)據(jù)減縮

數(shù)據(jù)減縮方式看起來像是壓縮與高速緩存的結(jié)合。鑒于最好的克服廣域網(wǎng)問題的方法就是盡量不要使用廣域網(wǎng)，因此使用數(shù)據(jù)減縮方式的WOC會在數(shù)據(jù)在廣域網(wǎng)上傳輸?shù)臅r(shí)候檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，并存儲所收到的數(shù)據(jù)。如果WOC檢測到在正在傳輸?shù)奈募?，已?jīng)有一部分?jǐn)?shù)據(jù)此前曾傳輸過，那么這部分?jǐn)?shù)據(jù)將從傳輸中移除，代之以一個(gè)指針。當(dāng)遠(yuǎn)程辦公室WOC收到指針的時(shí)候，它可以在自己的高速緩存中找出這個(gè)數(shù)據(jù)，然后將指針替換成這個(gè)數(shù)據(jù)。這種方式避免了廣域網(wǎng)上傳輸重復(fù)數(shù)據(jù)--即使是完全不同的文件中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)。在一些情況下，通過使用數(shù)據(jù)減縮技術(shù)，廣域網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸量可以被減少75%或更多。

延遲減少

就像前面所提到的，延遲性是廣域網(wǎng)的一個(gè)問題。在處理"碎嘴"（Chatty）協(xié)議的時(shí)候，比如通用互聯(lián)網(wǎng)文件協(xié)議（CIFS），這種問題尤其嚴(yán)重。在瀏覽遠(yuǎn)程磁盤和在廣域網(wǎng)上傳輸文件的時(shí)候，CIFS（以及其他CIFS實(shí)施，比如Linux上的Samba）經(jīng)常被使用，不過這個(gè)協(xié)議從來就是不是為了用于高延遲性連接。"碎嘴"這個(gè)術(shù)語指的是，為了傳輸數(shù)據(jù)（不超過61Kb的塊），需要在廣域網(wǎng)連接上來回傳輸大量背景信息。例如，下一個(gè)數(shù)據(jù)塊只能在上一個(gè)數(shù)據(jù)塊的回復(fù)已經(jīng)收到之后才能在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。在廣域網(wǎng)上傳輸一個(gè)文件，需要傳送成百上千的通信信息，而且由于廣域網(wǎng)的高延遲性，這意味著一個(gè)在局域網(wǎng)上很快就能訪問的文件在廣域網(wǎng)上可能要花數(shù)分鐘才能訪問。

WOC解決這個(gè)問題的方法就是盡快地預(yù)先將所有或部分文件傳輸?shù)竭h(yuǎn)程WOC。遠(yuǎn)程WOC截獲方向?yàn)榭偛糠?wù)器的遠(yuǎn)程終端的協(xié)議通信，然后由該WOC產(chǎn)生合適的回復(fù)，這樣廣域網(wǎng)上實(shí)際上就不會有那么多協(xié)議"對話"--這些協(xié)議對話已經(jīng)被WOC處理了，而且該WOC已經(jīng)有該協(xié)議試圖傳輸?shù)奈募?/P>

只要WOC"理解"某個(gè)特定協(xié)議，就可以用于加速數(shù)據(jù)傳輸--無論是在TCP層面還是在應(yīng)用程序?qū)用妗?/P>

服務(wù)質(zhì)量（QoS）

QoS的基本思想很簡單。先判斷傳輸--通常是通過其應(yīng)用程序，來源和目的地--然后給予在廣域網(wǎng)上傳輸?shù)膬?yōu)先級。這可能包括在廣域網(wǎng)上傳輸?shù)牡却龝r(shí)長，或針對特定應(yīng)用程序的可用的保留帶寬。這種方式在傳輸繁忙的時(shí)候犧牲那些時(shí)間不敏感的數(shù)據(jù)包，確保時(shí)間敏感型數(shù)據(jù)包，比如VoIP（網(wǎng)絡(luò)電話）數(shù)據(jù)包，可以盡快地傳輸。

數(shù)據(jù)包接合

數(shù)據(jù)包接合在數(shù)據(jù)包報(bào)頭大小相對于傳輸數(shù)據(jù)主體來說比較大的時(shí)候很有用。這種方式通過將多個(gè)數(shù)據(jù)包整合成一個(gè)單一的（接合的）數(shù)據(jù)包，只保留一個(gè)報(bào)頭，從而節(jié)約帶寬。這種方式可以節(jié)約可觀的帶寬，特別是像VoIP這樣的應(yīng)用程序。

在這個(gè)數(shù)十億美元的市場上，所有的WOC都結(jié)合了上面所述的部分技術(shù)。結(jié)果證明一切：應(yīng)用程序速度有的提高50%，文件傳輸從原來需要數(shù)分鐘變成只需要數(shù)秒鐘，廣域網(wǎng)帶寬要求被減半。因此在過去幾年中，廣域網(wǎng)優(yōu)化控制器市場非常強(qiáng)勁。