Przedsiębiorstwa otwierające oddziały w odległych geograficznie miejscach, szukając oszczędności przy budowie infrastruktury, najczęściej stosują zdalny dostęp z oddziałów do zasobów znajdujących się w firmowym centrum danych. Centralizacja redukuje liczbę niezbędnych serwerów, pozwala zaoszczędzić na wdrożeniu oraz kosztach zarządzania, zapewniając jednocześnie większy poziom bezpieczeństwa. Centralizacja oznacza także większą liczbę końcowych użytkowników przesyłających dane przez sieć rozległą WAN - będą oni niezadowoleni, gdy wydajność takiego rozwiązania będzie niska.

Mechanizmy optymalizacji i akceleracji WAN

Rozwiązania do akceleracji aplikacji i optymalizacji WAN stworzono w celu konsolidowania kosztownej infrastruktury zdalnych biur oraz udoskonalania wydajności aplikacji i usług, wykorzystujących łącza WAN. Na ogół zawierają one zestaw określonych technologii i funkcjonalności. Każdą z nich opracowano, aby przekraczać różnego typu bariery wydajnościowe aplikacji.

Każda z technik akceleracji ma wady i zalety. Wdrożenie zarządzania jakością pakietów pozwala na priorytetowe traktowanie istotnych aplikacji przy przesyłaniu przez łącza WAN. Wadą tego rozwiązania jest niska wydajność dla ruchu o niższym priorytecie. Inny element akceleracji - optymalizacja TCP - nie rozwiązuje problemu ruchu UDP. Kompresja redukuje ilość danych przesyłanych przez WAN, ale nie wszystkie dane dają się kompresować. Magazynowanie danych w lokalnych akceleratorach przyspiesza dostęp do tych danych, lecz może powodować problem z bezpieczeństwem. Optymalizacja działania aplikacji zmniejsza czas odpowiedzi oraz redukuje ruch WAN, ale nie każda aplikacja poddaje się jej. Odpowiedzią jest więc połączenie wszystkich elementów i dostosowanie do właściwości optymalizowanych aplikacji.

Akceleratory WAN przeszły długą drogę rozwoju. Wprowadzenie kolejnych elementów optymalizacji do tych urządzeń następowało etapami. Pierwsza generacja obsługiwała przeważnie mechanizmy kompresji oraz zarządzania jakością QoS. Zarządzanie jakością optymalizuje WAN, szczególnie w przypadku, gdy otrzymujemy możliwość klasyfikowania i priorytetyzacji ruchu na podstawie aplikacji, użytkowników i innych kryteriów. Skuteczność kompresji w dużym stopniu zależy od zestawienia ruchu przesyłanego przez WAN. Niektóre dane łatwo kompresować, więc pozwalają na znaczne oszczędności łączy. Część danych wstępnie podlegających kompresji już na etapie użytkownika (przykładowo za pomocą zip czy rar), nie zostanie bardziej skompresowana. Większość mechanizmów kompresji pozwala na udoskonalenie utylizacji WAN o 50 - 60%.

Urządzenia pierwszej generacji nie rozwiązywały problemów retransmisji przez WAN. Druga generacja dodała do już wykorzystywanej kompresji i QoS dodatkowe mechanizmy: magazynowanie danych oraz kompensację opóźnień. Magazynowanie danych za pośrednictwem aplikacji pośredniczących i pamięci masowych wykorzystano do lokalnej symulacji serwera aplikacji. Takie rozwiązanie zapewniało szybki dostęp do statycznej zawartości, ale zupełnie nie radziło sobie z dynamicznymi danymi oraz aplikacjami wymagającymi stale aktualizowanych informacji. Innym problemem, częściowo rozwiązanym w urządzeniach trzeciej generacji, była kompensacja powtórzeń danych, wynikających z charakterystyki protokołu TCP.

Kolejna generacja urządzeń udoskonalała znane już mechanizmy oraz wprowadziła technologię redukcji ilości przesyłanych danych. Pozwala ona na inspekcję wszystkich pakietów przesyłanych przez WAN i zapamiętywanie danych w lokalnych pamięciach masowych w każdym miejscu akceleracji.

Redukcja danych przyspiesza WAN

Do doskonalenia pracy aplikacji w sieciach WAN są stosowane różne technologie. Tak pomocne rozwiązania, jak kompresja, QoS czy rozproszone serwery plików, nie zapewniają jednak przy dużych wdrożeniach wystarczającej wydajności wielu aplikacjom, nie pozwalając tym samym na ograniczanie kosztów.

Redukcja danych przez zapis na dyskach jest jedną z nowszych technologii akceleracji WAN, która pomaga rozwiązać problemy wydajności czy ograniczonej skalowalności, stanowiącej źródło problemów wcześniejszych technologii. Opieramy się tu na prostej zasadzie - najbardziej efektywną drogą do akceleracji przepływu informacji przez WAN jest częściowe powstrzymywanie wysyłania danych. W ten sposób możemy zarówno zwiększyć efektywną przepustowość WAN, jak i zredukować czas odpowiedzi aplikacji.

Aby wykorzystać redukcję danych poprzez zapis na dyskach, akcelerator WAN powinien zostać wdrożony w każdej lokalizacji, takiej jak zdalne biuro czy centrum danych. Urządzenie sprawdza wszystkie informacje przychodzące i wychodzące przez WAN, następnie znaczy informację oraz zapisuje kopię danych na swojej lokalnej pamięci masowej.

W czasie procesu znakowania stosuje się technologię mechanizmów wzorca w celu sprawdzenia, czy dane przesyłane przez WAN odpowiadają danym zapamiętanym na lokalnym dysku twardym w miejscu przeznaczenia. Jeżeli zdalny akcelerator ma już zapamiętane istotne dane, nie ma potrzeby przesyłania ich przez WAN. W przeciwnym razie dane są wysyłane. Opisywany proces jest niezależny od normalnej komunikacji klient-serwer, aby zapewnić dostarczenie danych zawsze w czasie rzeczywistym.

Redukcja danych polegająca na zapisie na dyskach, przypomina tradycyjne magazynowanie danych (caching), choć istnieje kilka znaczących różnic:

• Rozpiętość optymalizowanych aplikacji - w redukcji danych są analizowane wzorce wielu typów ruchu. Serwery magazynujące (cache) pracują natomiast na poziomie obiektu i dlatego są przystosowane tylko do pracy ze specyficznymi aplikacjami.
• Przezroczystość aplikacji - mechanizm redukcji danych nie realizuje modyfikacji na poziomie komunikacji klient-serwer i jest przezroczysty dla użytkownika. W niektórych środowiskach magazynujących (cache) klient musi zostać skonfigurowany do wykorzystania serwera pośredniczącego.
• Spójność informacji - dzięki zabezpieczeniu całej komunikacji klient-serwer, nie ma możliwości dostarczenia niekompletnej lub naruszonej informacji w środowisku redukcji danych.
• Efektywność - znakowanie jest przeprowadzane na poziomie bajtów, a nie obiektów. Pozwala to na dużo większą efektywność, gdy poszukujemy duplikatów danych, włączając w to wykrywanie podobnych informacji, takich jak pliki (których nazwę zmieniono) lub dane (które uległy zmianie).

Rezultaty mogą być zaskakujące - redukcja danych oparta na dyskach może eliminować więcej niż 90% ruchu WAN. Przykładowo w typowym środowisku biurowym, transfer plików oraz ruchu e-mail może zostać zredukowany średnio 5-20-krotnie. Kopiowanie katalogów może zostać zredukowane 10-20-krotnie. Na efektywność redukcji danych wspierającej wydajność aplikacji wpływa wiele czynników. Najczęściej najlepszą (i jedyną) drogą do ich określenia jest sprawdzenie technologii w rzeczywistej sieci.

Redukcja danych oparta na zapisie na dyskach jest pierwszą technologią akceleracji WAN, pozwalającą na zastosowanie w większości aplikacji korporacyjnych. Cały mechanizm opiera się na tym, że większość danych WAN jest powtarzana, więc technologia jest najczęściej wdrażana w powiązaniu z innymi technikami akceleracji, w celu zapewnienia odpowiedniej wydajności dla różnych wzorców ruchu.

Przy zastosowaniu redukcji danych jako technologii szkieletowej, przedsiębiorstwa otrzymują pełny arsenał narzędzi przełamujących ograniczenia WAN. Toruje to drogę strategicznym projektom centralizacji serwerów oraz udoskonala właściwości biznesowe systemu.