隨著IT基礎(chǔ)架構(gòu)的快速整合導致的數(shù)據(jù)相對集中、企業(yè)雇員全球化移動辦公逐漸成為潮流，越來越多的企業(yè)應用系統(tǒng)交付需要通過廣域網(wǎng)進行傳輸訪問;而廣域網(wǎng)分支和總部數(shù)據(jù)中心之間的應用交付性能及良好的用戶體驗，不僅可以有效提升辦事處的工作效率，也可以在廣域分支對客戶多元化服務提供方面提供保障。

　　隨著IT基礎(chǔ)架構(gòu)的快速整合導致的數(shù)據(jù)相對集中、企業(yè)雇員全球化移動辦公逐漸成為潮流，越來越多的企業(yè)應用系統(tǒng)交付需要通過廣域網(wǎng)進行傳輸訪問;而廣域網(wǎng)分支和總部數(shù)據(jù)中心之間的應用交付性能及良好的用戶體驗，不僅可以有效提升辦事處的工作效率，也可以在廣域分支對客戶多元化服務提供方面提供保障。

　　第 I 章 廣域網(wǎng)業(yè)務類型分析

　　廣域網(wǎng)分支辦事處作為企業(yè)覆蓋各區(qū)域市場交易活動的主體，其業(yè)務承載的種類比較多樣化,同時每種業(yè)務有其自身的特點及對網(wǎng)絡(luò)的要求,歸結(jié)起來主要有如下幾種。

　　1.企業(yè)生產(chǎn)業(yè)務應用系統(tǒng)

　　支撐企業(yè)分支正常運轉(zhuǎn)的核心應用，如企業(yè)集團OA辦公系統(tǒng)、企業(yè)的財務系統(tǒng)、訂單管理系統(tǒng)、ERP企業(yè)資源系統(tǒng)、CRM客戶關(guān)系管理系統(tǒng)等，其數(shù)據(jù)報文傳輸以小包居多，且一個應用往往需要分支客戶端和總部服務器之間進行多次的交互，實現(xiàn)諸如應用數(shù)據(jù)庫的查詢，數(shù)據(jù)輸入提交等行為。網(wǎng)絡(luò)的時延對于其客戶端的應用體驗有最直接的影響;。

　　2.大文件的數(shù)據(jù)傳輸應用

　　主要包括遠程分支的文件共享(CIFS)、總部數(shù)據(jù)的遠程緩存、數(shù)據(jù)同步(數(shù)據(jù)庫同步、災難備份)、大數(shù)據(jù)包提交等應用場景。數(shù)據(jù)傳輸以單方向為主，大多數(shù)情況下都是從企業(yè)總部數(shù)據(jù)中心到遠程分支，鏈路中傳輸?shù)囊源髷?shù)據(jù)包為主，單次傳輸容量達到數(shù)十兆甚至數(shù)G等。在這種情況下，廣域網(wǎng)的鏈路帶寬將直接影響用戶的傳輸結(jié)果，大容量、長時間、多頻次的數(shù)據(jù)下載將嚴重影響廣域網(wǎng)的帶寬利用。

　　3.以語音、視頻、QQ/MSN等即時消息為主的統(tǒng)一通信類業(yè)務

　　這類應用盡管對企業(yè)的生成業(yè)務沒有直接的關(guān)聯(lián)，但是對于企業(yè)遠程分支和總部的溝通效率有非常積極的影響，利用這些工具可以有效提升企業(yè)遠程分支和總部的工作協(xié)同。常見的種類包括VoIP會議電話、Video視頻會議、QQ/MSN等即時聊天工具、網(wǎng)絡(luò)會議等。其數(shù)據(jù)傳輸以雙向交互為主，報文的長度不確定，大包小包都混合存在，對于網(wǎng)絡(luò)帶寬和時延RTT都有較高的要求。

　　4.Internet類業(yè)務應用：

　　對于部分需要通過總部進行互聯(lián)網(wǎng)訪問的遠程分支而言，基于HTTP的web瀏覽業(yè)務和部分P2P類下載業(yè)務也是其組成部分之一。由于該業(yè)務的優(yōu)先級相對較低，即時帶寬不足或者鏈路時延較大也是可以接受的。對于該類型業(yè)務最重要的是要防范大量工作無關(guān)業(yè)務對于帶寬的濫用。

　　可以看出，現(xiàn)階段的廣域網(wǎng)質(zhì)量相比與期望相比仍然有較大的差距，總結(jié)起來主要存在以下三個方面：

　　1) 應用時延太大導致用戶體驗差

　　對于C/S模式下的企業(yè)應用，客戶端和服務器之間的一次操作需要進行多達幾十次的協(xié)議握手交互，直接導致遠程分支的響應緩慢甚至不響應，這是廣域網(wǎng)優(yōu)化面臨的關(guān)鍵問題。現(xiàn)階段除了廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)外，沒有更合適的解決方案。

　　2) 帶寬利用率不足，部署及維護成本高

　　面對需要進行大數(shù)據(jù)量傳輸、或者是頻繁進行數(shù)據(jù)下載傳輸?shù)膽?如FTP)等，安裝部署大容量的遠程服務器，用來充當本地的數(shù)據(jù)緩存，從而實現(xiàn)對大量常用應用的本地存取，避免占用廣域鏈路的資源，是一種相對有效的手段，遺憾的是除了需要較大的成本投資外，對于這些設(shè)備的日常維護管理也比較復雜;

　　3) 關(guān)鍵業(yè)務帶寬質(zhì)量無法保證

　　網(wǎng)絡(luò)承載internet類互聯(lián)網(wǎng)應用的時候，帶寬搶占的現(xiàn)象會非常嚴重。盡管通過擴充帶寬的方式，或者是利用交換機/路由器的ACL/QoS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的帶寬管理，但是由于交換機路由器本身對于業(yè)務的識別能力有限，單純依靠ACL無法準確區(qū)分業(yè)務種類，且在業(yè)務帶寬占用情況發(fā)生變化時，預先配置的ACL也無法實現(xiàn)主動的策略調(diào)整。因此對整個廣域網(wǎng)的可視化管控將無法保證。

　　在這樣的背景下，廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)隨之產(chǎn)生。

　　[導讀]隨著IT基礎(chǔ)架構(gòu)的快速整合導致的數(shù)據(jù)相對集中、企業(yè)雇員全球化移動辦公逐漸成為潮流，越來越多的企業(yè)應用系統(tǒng)交付需要通過廣域網(wǎng)進行傳輸訪問;而廣域網(wǎng)分支和總部數(shù)據(jù)中心之間的應用交付性能及良好的用戶體驗，不僅可以有效提升辦事處的工作效率，也可以在廣域分支對客戶多元化服務提供方面提供保障。

　　第 II 章 廣域網(wǎng)優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)

　　根據(jù)權(quán)威咨詢機構(gòu)Gartner的描述和定義，廣域網(wǎng)優(yōu)化是在總部匯聚點和各廣域分支之間對稱部署，通過消除網(wǎng)絡(luò)延遲、數(shù)據(jù)包丟失和帶寬限制所帶來的影響，提升應用的交付質(zhì)量。其核心技術(shù)主要是QoS業(yè)務識別和流量控制、TCP的協(xié)議優(yōu)化、數(shù)據(jù)緩存壓縮等。

　　(i) QOS業(yè)務識別和流量控制

　　在有限的鏈路帶寬下，面對廣域網(wǎng)分支承載多種業(yè)務類型，實現(xiàn)對廣域網(wǎng)分支業(yè)務的精細化識別和帶寬管理，是廣域網(wǎng)優(yōu)化設(shè)備的關(guān)鍵功能之一，也是用戶在實際使用中感受最為直觀的功能。，廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)需要重點考慮四個方面的問題：

　　1)識別企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務類型，并為關(guān)鍵業(yè)務提供QoS服務質(zhì)量保證。

　　2)發(fā)現(xiàn)企業(yè)工作無關(guān)業(yè)務，實現(xiàn)對這些垃圾流量的及時清理，避免對帶寬的濫用。

　　3)對于企業(yè)其他一般性業(yè)務，基于時間段、帶寬、用戶群組靈活定義QoS訪策略。

　　4)提供可視化的管理工具，實現(xiàn)對分支業(yè)務的多維度報表監(jiān)控、應用情況分析、QoS策略配置調(diào)整、多設(shè)備的批量管理等功能，提升整個業(yè)務管理平面的可操作性及簡易化使用。

　　涉及到的技術(shù)實現(xiàn)主要包括DPI(Deep Packet Inspection)深度報文檢測技術(shù)和QOS流量管理。DPI深度報文檢測是目前比較前沿的技術(shù)，其對業(yè)務的識別不再依靠簡單的報文頭信息，而是通過對報文內(nèi)容的逐包分析來定義業(yè)務類型。典型技術(shù)手段如通過對報文的固定端口號進行業(yè)務識別、對報文負載中包含的關(guān)鍵字特征進行識別、通過對協(xié)議報文的控制通道分析數(shù)據(jù)通道的狀態(tài)信息進行識別、或者是通過對業(yè)務的連接行為分析進行識別等。同時，在對企業(yè)業(yè)務精確識別之后，可以通過QoS流量管理技術(shù)實現(xiàn)流量管理和帶寬保證。在這個方面，除了常見的DSCP優(yōu)先級標記、端口隊列調(diào)度、端口擁塞避免等技術(shù)外，廣域網(wǎng)優(yōu)化設(shè)備還包括層次化的QoS技術(shù)，利用這種技術(shù)，可以基于用戶組、用戶、協(xié)議大類、協(xié)議小類和時間等多個維度進行組合，實現(xiàn)對帶寬的精細化管理。只有這樣，廣域網(wǎng)鏈路承載的各種業(yè)務才能夠合理的利用帶寬資源，提升廣域鏈路的帶寬利用效率。

　　(ii) TCP連接的優(yōu)化

　　企業(yè)的遠程分支跨越廣域網(wǎng)時，由于途徑的設(shè)備跳數(shù)多，路由變化也比較頻繁，應用上有延遲不可避免，但這并不是影響應用系統(tǒng)的關(guān)鍵因素，且廣域網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)備本身也很難縮短時延。

　　TCP優(yōu)化主要針對諸如ERP類的應用，當遠程客戶端在從總部服務器獲取相關(guān)頁面時，客戶端和服務器之間存在多次的小包信息交互，使得一個應用的時延增加數(shù)十倍甚至上百倍。通常的解決辦法是使用TCP代理技術(shù),通過分支和總部的TCP優(yōu)化設(shè)備，將原來單條的client到server之間的TCP連接切割成3個相對短路徑的TCP連接，即client和分支設(shè)備的TCP連接會話，分支設(shè)備和總部設(shè)備之間的TCP連接，總部側(cè)設(shè)備和服務器之間的TCP連接。這樣，分支優(yōu)化設(shè)備可以在短時間內(nèi)代理client提交的多次消息請求，并合并成單條TCP消息與server進行交互;同時總部側(cè)和業(yè)務服務器之間也可以保持少數(shù)的長連接，避免頻繁的連接請求消耗業(yè)務服務器的性能，影響應用的交互效率;而廣域網(wǎng)分支內(nèi)部的高速局域網(wǎng)內(nèi)無疑為客戶端和分支側(cè)優(yōu)化設(shè)備的多次TCP交互提供了很好的時延保障。通過減少跨越廣域網(wǎng)鏈路的TCP連接校驗的次數(shù)，有利于減少延時的累計時間，從而提升TCP連接的效率，改善客戶端用戶的應用體驗。

　　(iii) 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)

　　廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)壓縮可創(chuàng)造更大的吞吐率，更快的性能以及更大的網(wǎng)絡(luò)容量。為了有效減少廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)量，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)以實現(xiàn)以下兩個目標為主。

　　1)針對同一個數(shù)據(jù)傳輸塊，盡可能傳輸不重復的內(nèi)容，重復部分的通過指針等表達方式進行描述。為了做到這點，廣域網(wǎng)優(yōu)化設(shè)備在進行數(shù)據(jù)傳輸之前，需要在緩沖區(qū)中對數(shù)據(jù)做盡可能小的數(shù)據(jù)分段并進行符號標記，以便在具體進行傳輸時，將報文前段出現(xiàn)過的重復內(nèi)容通過指針符號描述，使得整個數(shù)據(jù)傳輸塊都是由不同的數(shù)據(jù)分段輔助字符指針所組成。接收端優(yōu)化設(shè)備將在緩沖區(qū)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的組裝還原并建立其規(guī)模龐大的本地緩存數(shù)據(jù)庫。

　　2)針對先后發(fā)生的不同數(shù)據(jù)傳輸塊，只傳輸數(shù)據(jù)塊中差異化的部分。在進行傳輸頁面數(shù)據(jù)之前，先和本地緩存的數(shù)據(jù)進行比較，將相同的內(nèi)容用指標描述，只傳輸差異化的數(shù)據(jù)內(nèi)容到對端設(shè)備。如對PPT文件或者ERP系統(tǒng)的查詢、表單修改等操作，涉及到的LOGO、表頭、表尾、部分頁面默認數(shù)據(jù)都是相同的，則不需要重傳;對于再次更改的PPT或ERP表單，其往往也只是更改了非常少的內(nèi)容，再次傳送只需要傳送更改的內(nèi)容即可，從而達到優(yōu)化的效果。

　　(iv) 數(shù)據(jù)緩存技術(shù)

　　數(shù)據(jù)緩存技術(shù)也是提高廣域網(wǎng)性能的最有效的方法之一，尤其是對遠程分支需要頻繁訪問總部的數(shù)據(jù)內(nèi)容，效果更加明顯。這種情況下的數(shù)據(jù)緩存包含兩個方面內(nèi)容：

　　1)分支優(yōu)化設(shè)備緩存。當遠程分支第一次從總部獲取數(shù)據(jù)文件之后，該數(shù)據(jù)塊將被分支優(yōu)化設(shè)備高速緩存，之后如果該分支辦公室的其他用戶再請求同一份文件的時候，優(yōu)化設(shè)備將在該請求進入廣域網(wǎng)連接之前截獲這個請求，然后直接從本地緩存區(qū)域進行高速的本地傳輸。

　　2)總部優(yōu)化設(shè)備緩存。當分支用戶通過總部優(yōu)化設(shè)備訪問過總部數(shù)據(jù)文件后，總部優(yōu)化設(shè)備也將對該數(shù)據(jù)內(nèi)容進行高速緩存，這樣一旦其他分支的用戶也需要訪問該總部數(shù)據(jù)文件，總部優(yōu)化設(shè)備將直接將該文件進行廣域傳輸，以減少服務器頻繁進行數(shù)據(jù)交互的壓力，間接的提升了服務器對其他應用的響應速度，縮短了交付時延。對于包含動態(tài)對象的緩存頁面或文件，需要通過技術(shù)手段保證動態(tài)緩存內(nèi)容和服務器內(nèi)容的實時同步，確保用戶訪問的實時性。

　　備也將對該數(shù)據(jù)內(nèi)容進行高速緩存，這樣一旦其他分支的用戶也需要訪問該總部數(shù)據(jù)文件，總部優(yōu)化設(shè)備將直接將該文件進行廣域傳輸，以減少服務器頻繁進行數(shù)據(jù)交互的壓力，間接的提升了服務器對其他應用的響應速度，縮短了交付時延。對于包含動態(tài)對象的緩存頁面或文件，需要通過技術(shù)手段保證動態(tài)緩存內(nèi)容和服務器內(nèi)容的實時同步，確保用戶訪問的實時性。

　　[導讀]隨著IT基礎(chǔ)架構(gòu)的快速整合導致的數(shù)據(jù)相對集中、企業(yè)雇員全球化移動辦公逐漸成為潮流，越來越多的企業(yè)應用系統(tǒng)交付需要通過廣域網(wǎng)進行傳輸訪問;而廣域網(wǎng)分支和總部數(shù)據(jù)中心之間的應用交付性能及良好的用戶體驗，不僅可以有效提升辦事處的工作效率，也可以在廣域分支對客戶多元化服務提供方面提供保障。

　　第 III 章 廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)展望

　　現(xiàn)階段，廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)的成功部署，有效的提升了遠程分支關(guān)鍵業(yè)務的服務質(zhì)量，尤其是對ERP或CRM等企業(yè)業(yè)務系統(tǒng)的響應延時改進，很好的提升了遠程用戶的使用體驗。隨著業(yè)務系統(tǒng)的進一步豐富以及IT基礎(chǔ)架構(gòu)整合的需要，廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)在后續(xù)的發(fā)展過程中，還需要對以下幾個方面進行重點研究。

　　1、 關(guān)注對UDP應用的優(yōu)化

　　前面討論的廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)主要是針對TCP流量，涉及的關(guān)鍵技術(shù)也是基于TCP的協(xié)議優(yōu)化和報文重組，針對企業(yè)現(xiàn)階段的很多關(guān)鍵業(yè)務系統(tǒng)也是以TCP承載為主，兩者實現(xiàn)了很好的結(jié)合。但是在實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也同時部分UDP流量，如DNS、VoIP和一些媒體數(shù)據(jù)流，對于這些應用來說，數(shù)據(jù)的壓縮程度或通用的壓縮算法將可能影響業(yè)務(如語音和視頻)的服務質(zhì)量。因此，如何針對這些典型的UDP流量進行優(yōu)化并且不損害語音或視頻等業(yè)務的服務質(zhì)量，是在后續(xù)的技術(shù)實現(xiàn)上需要考慮的問題。

　　2、 強化對HTTPS加密應用的優(yōu)化

　　在企業(yè)的遠程訪問過程中，隨著Browser/Server模式的盛行，部分企業(yè)的關(guān)鍵應用(如ERP系統(tǒng))也開始提供基于B/S的SSL/TLS加密模式的遠程安全接入解決方案，經(jīng)過SSL/TLS加密的數(shù)據(jù)在廣域網(wǎng)傳輸將會更加安全可靠。但是在這種情況下，傳統(tǒng)的廣域網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)無法實現(xiàn)對這種HTTPS加密流量的內(nèi)容識別和優(yōu)化處理，必須要采取SSL proxy代理技術(shù)。客戶端和分支優(yōu)化設(shè)備之間建立SSL的會話連接，分支優(yōu)化設(shè)備和總部優(yōu)化設(shè)備之間建立另一個SSL的會話連接，在這種方式下，可以確保客戶端的訪問請求安全的接入到總部的應用服務器。這種方法從技術(shù)原理上可以實現(xiàn)，但是也存在兩個問題：一方面廣域網(wǎng)優(yōu)化設(shè)備必須提供更高的處理性能以保證在使能SSL加解密之后的整體性能，另一方面必須將服務器的CA證書和加密私鑰發(fā)布到廣域網(wǎng)優(yōu)化設(shè)備上，將可能出現(xiàn)新的安全風險。因此，如何更好的平衡技術(shù)實現(xiàn)和安全風險之間的矛盾，將成為后續(xù)另一個技術(shù)關(guān)注點。

　　3、 產(chǎn)品如何適應數(shù)據(jù)中心的融合及虛擬化趨勢

　　在數(shù)據(jù)中心走向融合、獨立化的過程中，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、存儲、服務計算等資源已經(jīng)率先開始整合和虛擬化的建設(shè)。作為廣域網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)中心資源的重要橋梁，廣域網(wǎng)優(yōu)化設(shè)備無論是從產(chǎn)品形態(tài)還是業(yè)務特性上，都應該考慮如何適應這種虛擬化的趨勢。

　　從產(chǎn)品形態(tài)上來看，無論是獨立的盒式設(shè)備，還是和路由器平臺集成的應用優(yōu)化模塊，都需要考慮提供更高的性能以支撐更大規(guī)模的應用，需要考慮虛擬化技術(shù)的實現(xiàn)以適應基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)整合的需要。如果說更高的性能可以依賴現(xiàn)階段的芯片技術(shù)的進步得到滿足的話，實現(xiàn)虛擬化技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)則更大：除了要考慮設(shè)備的虛擬化資源管理之外，還需要考慮業(yè)務策略如何實時跟隨企業(yè)應用在服務器虛擬機之間的遷移，以確保應用系統(tǒng)平滑遷移后相關(guān)的廣域網(wǎng)優(yōu)化策略能夠同步遷移并繼續(xù)提供優(yōu)化服務。這將是廣域網(wǎng)優(yōu)化領(lǐng)域在后續(xù)較長時間內(nèi)最重要的技術(shù)方向。

　　第 IV 章 結(jié)束語

　　相信隨著廣域網(wǎng)建設(shè)的進一步深入，基于廣域網(wǎng)的優(yōu)化技術(shù)必將成為整體解決方案的重要組成部分，有效提升廣域網(wǎng)承載的多種業(yè)務應用的服務質(zhì)量，促進企業(yè)廣域分支的建設(shè)。