Zwiększanie wydajności sieci
- Krystian Ryłko,
- 05.02.2007
Co zrobić, gdy nasza sieć zaczyna się "zatykać"? Jaka jest najprostsza droga do poprawy sprawności sieci? Odpowiedź wydaje się prosta: zwiększyć liczbę łączy, przełączników, zamówić większą przepustowość u operatora. Jednak postępowanie takie, chociaż wydaje się naturalne, nie zawsze jest najlepszym rozwiązaniem problemu zapchanej sieci. Można wydać fortunę na infrastrukturę i większe pasmo, ale sama przepustowość nie rozwiąże kwestii sprawności sieci.
Co zrobić, gdy nasza sieć zaczyna się "zatykać"? Jaka jest najprostsza droga do poprawy sprawności sieci? Odpowiedź wydaje się prosta: zwiększyć liczbę łączy, przełączników, zamówić większą przepustowość u operatora. Jednak postępowanie takie, chociaż wydaje się naturalne, nie zawsze jest najlepszym rozwiązaniem problemu zapchanej sieci. Można wydać fortunę na infrastrukturę i większe pasmo, ale sama przepustowość nie rozwiąże kwestii sprawności sieci.
Umiejętna centralizacja
Działy IT stoją przed wyzwaniem centralizacji rozproszonych dotychczas zasobów serwerowych, aby zapewnić zgodność i aktualność danych, zwiększyć ich poufność oraz zmniejszyć koszty utrzymania usług sieciowych. Musi to być dokonane bez zmniejszenia produktywności i zmiany nawyków pracowników zdalnych oddziałów.
Dostęp do aplikacji bogatych w treści, takich jak e-mail, za pośrednictwem łączy WAN o dużych opóźnieniach i ograniczonej przepustowość potrafi być frustrujący. Dotychczas rozwiązaniem tego problemu było tworzenie rozproszonych, lokalnych kopii serwerów z danymi. Najnowszym trendem lansowanym przez producentów (np. Cisco, HP czy Nortel) jest centralizacja zasobów, przy jednoczesnym rozmieszczeniu w oddziałach urządzeń usprawniających wymianę danych centrala-oddział.
Optymalizacja pracy w sieci ma charakter dwuczęściowy. Opiera się na akceleracji obsługi danej aplikacji oraz technikach przyśpieszających wymianę danych w sieciach WAN. Pozwala to na centralizację aplikacji i redukcję kosztownych serwerów oraz pamięci rozproszonych dotychczas w oddziałach.
Trzy poziomy akceleracji
Do podstawowych mechanizmów należą: kompresja, eliminacja nadmiarowego przesyłu danych, optymalizacja transportu, buforowanie oraz odchudzenie protokołów sieciowych. Akceleracja dokonywana jest zwykle na trzech poziomach:- Redukcja opóźnienia i zajmowanej przepustowości w warstwie 7 - poprzez optymalizację ukierunkowaną na aplikacje: usunięcie niepotrzebnych komunikatów, grupowanie wiadomości i operacji, zastosowanie technik buforowania minimalizujących ilość podróżujących w sieci danych.
- Zwiększenie możliwości przesyłowych przy tej samej szerokości pasma w warstwie 4 - dzięki mechanizmom Data Redundancy Elimination (DRE), kompresji LZ (Lempel-Ziv) oraz Transport Flow Optimization (TFO) opartemu na rozszerzeniu standardu TCP.
- Transparentna integracja sieci w warstwach 3 i 4, umożliwiająca wspólne stosowanie technik klasyfikacji ruchu, QoS, reguł routingu czy równoważenia obciążenia.
Część z rozwiązań przyśpieszających pracę sieci zawiera mechanizmy kompresji nagłówka TCP. Istnieje niebezpieczeństwo, że podczas tego zabiegu stracimy informacje związane z bezpieczeństwem, QoS czy wykorzystywane do monitorowania połączenia.
Czy to się opłaca?
Oczywistą wartością biznesową jest przyśpieszenie pracy naszej sieci. Po pierwsze zmniejsza to czas oczekiwania przy pracy ze zdalnymi plikami i aplikacjami, po drugie poprawia komfort pracy w sieci i zadowolenie użytkownika. Trzecią zaletą jest zmniejszenie pasma, za które należy płacić dostawcy Internetu - odchudzone są nie tylko protokoły sieciowe, ale również ograniczona zostaje wielokrotna transmisja tych samych danych. Ponieważ część serwerów można przenieść do centralnej lokalizacji, zmniejsza się liczba wymaganych dla nich licencji, a także można ograniczyć liczbę osób potrzebnych do obsługi systemu (co nie dla wszystkich jest dobrą wiadomością). Centralizacja zasobów likwiduje problem tworzenia backupów danych ze zdalnych oddziałów.
Jeżeli chcemy korzystać z dobrodziejstw akceleracji, niekoniecznie musimy inwestować od razu w dedykowane urządzenie. Coraz częściej mechanizmy akceleracyjne dostępne są jako moduły oprogramowania lub karty rozszerzeń.
Poczta na sterydach
Pomimo że poczta jest usługą powszechną, to jej sprawne działanie dla wielu firm jest bardzo ważne. Pamiętać należy, że usługi pocztowe mogą wykorzystywać kilka protokołów IMAP, microsoftowy MAPI oraz najbardziej popularną parę SMTP i POP3.Mechanizmy stosowane w rynkowych rozwiązaniach to: TFO, DRE i kompresja LZ.
TFO (Transport Flow Optimizations) - kończy lokalnie sesje TCP i transparentnie optymalizuje strumień przesyłany dalej do sieci WAN. TFO działa m.in. w taki sposób:
- ustawia duże, początkowe okno transmisyjne TCP (TCP Window size), dzięki czemu połączenia "rozpędzają" się szybciej do dostępnych w danych warunkach przepływności. W tradycyjnych sesjach TCP początkowe okno transmisyjne jest małe i zwiększane stopniowo powoli, dopóki w przesyłanej sekwencji pakietów nie zaczynają występować błędy lub straty pakietów. Mechanizm ten ma na celu dostosowywanie transmisji do możliwości sieci i unikanie zatorów;
- zwiększa rozmiar okna transmisyjnego, aby możliwe było przesyłanie jednocześnie większej ilości danych;
- zaawansowana obsługa zatorów, polegająca na odpowiednim sterowaniu ruchem, retransmisją straconych danych, dzięki czemu sieć powraca szybciej do stanu pełnej przepustowości.