解决应用程序性能中的广域网延迟问题

需要使用不同的网络和非网络技术来全面解决影响广域网上应用程序性能的所有因素

在过去的几个月里,我们在本专栏中描述了各种技术下一代企业广域网(NEW)架构,以及两者的一些高水平好处。我们还花了两个小时在WAN上影响应用程序性能的因素.在接下来的几篇专栏文章中,我将讨论哪些技术能够解决影响WAN上应用程序性能的不同问题,以及哪些技术能够最好地解决哪些问题。我们将涵盖的不仅仅是“最大、最糟糕”的新网络技术广域网优化WAN虚拟化Network-as-a-Service以及新架构的其他关键技术组件,如主机托管同步、复制的文件服务,但也有其他较老的技术,无论是专门的还是简单地认为是理所当然的。

作为之前的一个快速的概要广域网上的应用程序性能的祸害,第一个争论是特定于wan的应用程序性能完全由三个因素驱动:延迟包丢失带宽.延迟被分为(大部分)“固定”分量与光速有关,给定一个数据包必须走多少路英里,而可变分量(抖动)受包路径上路由器排队拥塞的影响。

影响应用程序性能的其他因素还包括“如何”的性质传输控制协议工作:带宽延迟产品例如,TCP如何进行拥塞控制/拥塞避免,以及某些应用程序或协议的“闲谈性”微软的CIFS协议对于文件服务,和HTTP.分析将会变得有点复杂,因为额外的因素会受到延迟和损失的很大影响,但我们将在讨论过程中尽量指出它们之间的相互作用。

请注意,我假设,就像生活和商业中的大多数事情一样,成本很重要。也就是说,如果不考虑成本,我们可以在所有位置之间使用非常高带宽的点对点广域网链路进行广域网设计。虽然这并不能解决每个应用程序的性能问题——特别是“固定”的延迟组件——但实际上它可以解决大部分问题。但事实是,即使对规模最大、利润最高的企业来说,成本也很重要。

我们将从延迟开始,分别讨论延迟的每个组件。首先是“固定”组件。

虽然光速确实是不可变的(如果我们不进入科幻小说……),但有许多技术可以解决延迟的“固定”组件。

刚刚提到的一种昂贵的可能性是,在每对位置之间购买一个直接的、专用的点对点链接,从而尽可能降低位置之间的延迟。对于运行实时交易应用程序的金融机构来说,这可能是正确的做法。它还可能是跨城市区域移动虚拟服务器负载以提供最高级别的冗余和可用性的最佳解决方案。但除了费用,这种方法显然不能规模化。

接下来的两种技术涉及应用层解决方案。执行复制文件服务可以避免访问文件时的WAN延迟,提供实际的lan速度性能,而不仅仅是“类似lan的性能”,因为所有客户端对数据的访问实际上都是在本地完成的。这涉及到应用层管理和提供服务器和存储(虚拟或其他),但正如我们在我们的最后一列在美国,这项工作的成本每个月都在下降。

虚拟桌面技术是由Citrix首先推广的一种应用层方法应用程序客户端和服务器处于相同的位置(数据中心或局域网),从而消除了WAN延迟。雷竞技电脑网站然而,在这样做的过程中,终端用户与“远程桌面”的交互——即GUI、鼠标点击和键盘输入——需要通过WAN正确地处理。因此,虚拟桌面基础设施这两个WAN延迟问题的解决方案,这是一个必须解决的问题。

另一种解决“固定”延迟的技术是进行缓存——特别是对象的“静态”缓存。本地网络缓存就可以做到这一点,内容传递网络(cdn)也可以做到这一点Akamai.[注意WAN Optimization提供的动态缓存和类似的技术(至少需要在WAN上进行一次往返),实际上解决了带宽和应用程序的闲聊,远远超过了光速“固定”延迟;我们很快就会讲到。

一种“固定”延迟的网络方法是“网络即服务”(Network-as-a-Service),它适用于许多国际连接,特别是那些跨越大洋和/或使用Internet连接而不是私有连接的连接。由于Internet的经济、BGP的性质和“烫手山芋”路由,使用IPSec、SSL vpn或其他任何方式的Internet位置之间的连接,即使在负载较轻的网络的最佳情况下,也经常有很长的延迟。如果最终目的地不在他们自己的网络上,isp就会尽可能快地让流量离开他们的网络,尽管这可能意味着所经过的路线英里比他们需要的要长得多。Network-as-a-Service解决方案与一个专用的核心和colocation-based点存在(pop)接近最终用户位置避免这些路由问题和可以提供低延迟(结果可以更让人印象深刻的是在处理网络拥塞,但下次我们会得到)。甚至高成本的MPLS当将北美站点连接到澳大利亚、以色列或中国等国家时,连接虽然不那么频繁,但有时要经过比必要的多得多的线路里程,因此比设计良好的网络即服务解决方案有更大的“固定”延迟。

最后,如果使用任何一种Network-as-a-ServiceWAN虚拟化作为广域网设计的一部分,降低广域网延迟的一种方法是利用托管设施,这种方法比购买点对点链接的网状结构便宜得多,可伸缩性更强,也更通用。通过部署应用程序,可能是利用服务器虚拟化,在集中的colo设施“更接近”您的终端用户位置,应用程序和用户访问它们之间的固定延迟被减少。

这里当然是权衡——一个数据库应用程序需要运行在一个位置不能“接近”在世界范围内,所有用户应用程序,甚至可以单独实益运行在3 - 10世界各地(根据企业的大小,数量的远程支持,以及希望减少多少延迟)涉及到额外的计算和管理成本,以在多个位置运行它-但对那些最受延迟影响的应用程序,这些新架构技术可以是解决广域网性能问题的非常经济有效的方法,而以前没有实际的解决方案。我们会看到当我们考虑包丢失和变量的影响,congestion-based组件的延迟在即将到来的列,这种技术的结合也许是适合解决一般情况下问题,并使高性能、可靠的公共云服务和SaaS。

如您所见,有许多技术可以解决WAN延迟的“固定”组件,以提高应用程序性能。下一次,我们将继续研究更多的技术,这些技术可以解决更棘手的抖动问题,即延迟的可变的、基于拥塞的组件。

安迪是一位有着25年数据网络经验的老手Talari网络,是广域网虚拟化技术的先驱,并担任其第一任首席执行官,目前领导着广域网的产品管理Aryaka网络.安迪是一本即将出版的关于下一代企业广域网的书的作者。

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