思科广域应用服务WAASV40技术概述.doc

思科广域应用服务(WAAS) V4.0技术概述在为企业边缘提供应用和关键业务数据方面，企业机构面临着多重压力随着全球工作人员的日趋分散化，为整个机构提供出色的服务水平也日益艰难，致使IT机构不得不在每个地点部署昂贵、难以管理的基础设施，包括文件服务、电子邮件、视频、软件分发和打印服务等鉴于业界和政府法规的持续压力，IT机构目前面临着整合这一昂贵的基础设施，以改进数据保护、符合政府和业界法规，并满足分布式企业员工所期望的服务水平的挑战此外，随着应用的日趋复杂化和对网络要求的不断提高，为企业边缘提供应用和应用信息的难度也在不断加大思科广域应用服务(WAAS)是一个全新解决方案，旨在更好地交付应用和整合基础设施，并充分利用现有资金和运营资产的优势 挑战 尽管公司高管们对IT资源的期望值不断升高，但IT预算并没有相应增长几乎所有管理着分布式基础设施的IT机构都希望整合昂贵的远程机构基础设施，控制资金和运营开支另外，随着应用不断朝着日趋庞大化和复杂化发展，由此造成网络负载不断加大，广域网性能对应用交付的影响也日益严重在当前分散程度极高的基础设施和早已过载的广域网环境下，数据保存策略、业务连续性、灾难恢复和一致性要求等问题则使情况进一步恶化。

集中IT基础设施能够节约运营开支和资本开支，简化数据保护流程 许多供应商尝试利用单点产品解决这类问题，但并不能使IT机构有效地利用现有在网络智能上的投资 思科WAAS解决了广域网问题 思科广域应用服务(WAAS)解决方案结合了应用加速技术和广域网优化技术，使应用供应的两难问题得以有效解决，既推动了分布式服务器和存储的整合，又提高了已集中的服务的性能，而且保持了正在集中的服务的性能水平思科WAAS是部署在广域网两边的设备，即思科广域应用引擎(WAE)之上，它提供了应用专用加速和广域网优化功能思科WAE引擎如图1所示，可作为路由器中集成的网络模块，也能作为独立设备，部署在数据中心和远程分支机构的数据传输路径之外，支持高可用性、可扩展性和故障直通操作 借助思科WAAS，IT机构能够更好地达成下列目标： · 将昂贵的分布式IT资源，如服务器和存储，集中在数据中心 · 提高吞吐率，更好地向企业边缘提供应用和应用数据 · 提高效率，并控制现有广域网连接的带宽占用 · 满足远程机构用户对应用性能的期望 思科WAAS通过一系列优化技术实现上述优势，在保证对所有应用安全的同时，对客户端、服务器和网络透明。

这些优化技术包括：· 功能强大的应用专用加速和协议专用加速——通过协议加速、提前读取、批操作、多路复用和安全缓存，思科WAAS解决了应用层的性能问题，如延迟和带宽占用等因此完全符合协议规范、实现了数据的完全一致性，并且与本地广域网接入相比，极大地提高了用户性能 · 独立于协议的高级网络压缩功能——思科WAAS能够利用多种长期有效的压缩技术，包括基于标准的压缩和跨协议数据压缩，压缩正在处理的数据，因而最大限度的缩减了所用网络带宽，提高了应用吞吐率 · 对网络友好的吞吐率提高技术——思科WAAS提供了TCP优化功能，提高了广域网使用效率，改进了广域网事件处理，包括数据包丢失、拥塞和恢复因此，通信节点不会受到有问题的广域网环境的影响，思科WAAS也能够通过优化来管理这些问题，以改进吞吐率、性能和响应速度 借助思科WAAS，所有基于TCP的应用都能受益于网络和应用专用加速技术的优势，包括互联网和内部网应用、数据库、文件服务、文件传输、电子邮件、数据保护、远程桌面应用、客户端-服务器应用、数据保护等 图 1. 思科WAE设备和路由器中集成的网络模块思科WAAS通过下列应用加速和广域网优化特性，推动了基础设施整合，提高了广域网使用效率和应用交付性能： · 思科WAAS传输流优化 (TFO)—思科WAAS提供的优化功能，改进了TCP在广域网故障情况时的行为，消除了与数据包丢失、拥塞、恢复和LFNs有关的问题。

借助思科WAAS TFO，通信节点与广域网环境隔离，WAE设备代表节点管理广域网环境，以确保可用容量发挥最大的效用，降低数据包丢失和拥塞的影响，并提高吞吐率TFO保留了分组网络友好的特点，能与其他利用标准TCP实施通信的网络节点安全共处 · 思科WAAS重复数据消除(DRE)技术——DRE是保存出现于TCP字节流中的双向数据块的数据库DRE能够检查输入TCP流量，识别每个数据流的模式模式在识别并添加至DRE数据库后，可用于创建压缩历史记录，重复的模式则被很小的签名所替代，这些签名能指导远程设备如何重建原始信息借助思科WAAS DRE，最大限度地降低了带宽使用率，由于只需在广域网上交换少许数据包，因此，与传输数据相关的延迟也得以最大限度地缩减DRE保持了应用和协议的完全一致性和准确性，因为由远程WAE重建的原始信息必须经过多个级别的准确性验证它能应用于TCP字节流，且独立于应用协议从一个应用流学习到的模式，也能用于属于不同应用的另一个数据流根据应用、数据和工作负载的不同，DRE提供了从2:1到100:1的压缩功能 · 持续Lempel-Ziv (LZ)压缩——思科WAAS采用面向连接的LZ压缩技术，以进一步最大限度地减少TCP连接所用的带宽量。

持久稳固的LZ压缩技术能与DRE共用，也能单独使用，根据使用的应用和所传输的数据的不同，在DRE提供的压缩以外，还提供了2:1到5:1的压缩功能 · 应用流量策略(ATP)——ATP是一个功能强大的加速和优化管理工具，为管理员配置思科WAAS对特定应用协议如何处理，提供了所需的灵活性和控制功能思科WAAS出厂时为150多种流量类型和25个以上的应用组配置了缺省策略，管理员可以轻松地调整现有策略，或针对环境中的其他应用流量创建新的策略 · 业界领先的思科广域文件服务软件(WAFS)——思科WAAS是在思科WAFS系列提供的强大的WAFS功能基础上构建的通过协议专用优化、安全缓存、提前读取、多路复用和管线技术，思科WAAS为网络边缘的通用互联网文件系统(CIFS)客户端提供了扩展的文件服务加速功能，能够安全地克服协议特定的性能限制，如延迟、数据传输和带宽使用等借助思科WAAS文件协议加速特性，远程机构用户能够以类似局域网的性能来访问集中文件服务器思科WAAS还提供了Windows兼容的打印服务，支持“点击打印”、集中驱动分配和Active Directory发布功能另外，需要在广域网上传输和交换信息时，应用加速技术还能受益于思科WAAS 广域网优化组件提供的吞吐率改进和压缩优势。

· 可扩展应用平台——思科WAAS能够满足当前和未来的应用供应和基础设施整合要求思科WAAS提供的模块化软件架构允许添加功能强大的应用专用适配器、广域网优化组件或其他优化层的透明集成，因而提供了投资保护 · 部署灵活性和可用性——思科WAAS是当前唯一能够提供部署灵活性、可用性和分组网络透明性的应用交付平台思科WAAS能够与客户端、服务器和网络透明集成，保留了应用配置和网络特性配置网络截获技术，如WCCPv2和PBR，以及服务器负载均衡(SLB)平台，如思科内容服务模块(CSM)和适用于Cisco Catalyst 6509多层交换机的思科ACE系列应用控制引擎，提供了具备高可用性、可扩展性和负载均衡功能的故障直通操作思科WAAS和思科WAE设备能采用高可用性的负载均衡配置，保留了从端到端的完全网络透明性思科WAAS的透明性能够帮助IT机构保护现有网络特性（如QoS、NBAR和NetFlow等）的资本和运营投资 · 网络透明性——思科WAAS提供了透明优化功能，保留了对于网络特性运行十分关键的原始分组报头信息，包括源和目的地IP和TCP信息，使中间的路由器、交换机和防火墙能够继续执行分组优化功能，如分类、优先级划分、访问控制、队列、控制、NetFlow和路由决策等。

下面讨论了思科WAAS 解决方案的各项先进特性 部署灵活性 思科WAAS应用加速和广域网优化与分组网络是密不可分的通过采用WCCPv2、PBR或SLB技术，如Cisco Catalyst 6000 CSM或ACE模块，思科WAAS将透明性集成入分组网络，无需更改客户端、服务器或网络特性思科WAAS提供了高可用性、可扩展性和透明性，完全保留了安全、记帐和应用专用策略当集成入分组网络时，思科WAAS提供了功能强大的应用加速和广域网优化功能，能够实现基础设施的整合并提高广域网效率 · WCCPv2，由思科系统公司率先开发，将应用加速技术透明地集成到高度可用的负载共享网络之中位于特定地点的思科WAE设备会将其可用性告知路由器（或交换机、多个路由器，或用于支持网络路径高可用性的交换机），并确定应转发给WAE的TCP流量当WAE设备和路由器一起加入服务组时，该路由器能够监控应转发至WAE、而非原始目的地的流量随着WAE开始接收流量，它根据配置的应用策略有选择地实施优化和协议级处理借助WCCPv2，最多32个WAE和32台路由器能加入一个服务组，每个负责接收一部分工作负载，否则它们就会未经优化穿越广域网。

如果一个WAE发生故障，剩余的成员则分担故障WAE的负载如果某个地点的所有WAE设备都出现故障，流量则以未优化的方式在广域网上转发，直至某一WAE恢复 · PBR是思科WAAS和思科WAE的另一个部署选项借助PBR，网络管理员能够将一个或多个WAE配置成适用于所有或特定TCP流量的下一跳路由器随着该路由器开始接收TCP流量，它作为下一跳路由器将流量转发给WAE，由WAE根据配置的应用策略实施优化如同WCCPv2一样，PBR提供了透明的分组网络集成功能，如果一个WAE故障，通过将另一个WAE用作下一跳，它还为远程机构或数据中心提供了高可用性如果所有WAE都出现故障，基于策略的路由将无法实施，流量则以未优化的方式在广域网上转发，直至某一WAE恢复 挡WAE部署于分组网络时，它可以根据应用策略着手实施网络和应用优化对于使用应用适配器的应用，应用层消息传送能够本地端接，以消除延迟和取消不必要的数据传输对于必须穿越广域网的TCP流量，WAE能在不干扰正常运行的情况下标记数据包，以便其被一个远程WAE(通过WCCPv2或PBR)接收时，两个WAE能够相互识别，建立对等，协调优化功能，并最终对必须穿越广域网的流量实施优化。

设备自动发现思科WAAS能够透明地与分组网络集成，还能自动发现源和目的地间路径上的所有思科WAE设备每个TCP连接建立后，思科WAAS能在不干扰正常运行的情况下，标记连接请求分组，以识别通信节点间路径中的各个思科WAE，以及应根据配置的策略请求哪种优化远程思科WAE接收了已标记的数据包后，即能了解WAE拓扑结构，然后，可以对优化功能进行协商(图 2) 图 2. 思科WAAS自动发现流程——请求方当接收节点响应连接请求时，临近接收节点的WAE会看到此连接响应数据包是发送给一个等待优化的连接的然后，临近接收节点的WAE将优化认可标志应用于连接响应数据包这些数据包再返回网络，以便提供给请求者数据包到达请求者所在的网络后，重新导向至临近的WAE，随后此WAE即能了解路径中其他WAE的优化功能此时，两个WAE完全互相了解，能够开始实施优化图3介绍了接收方的自动发现流程 图 3. 思科WAAS自动发现流程——接收方考虑到存在多种拓扑结构的问题，如完全网状网、部分网状网、环网和星形网等，思科WAE总是将优化标志留在连接数据包中，以便对源和目的地间路径可能存在多个思科WAE的环境提供支持优化建立通常发生于两个相隔最远的思科WAE设备之间，即使路径中存在多个思科WAE也是如此。

任何中间WAE都会自动传递该连接，不实施优化，让最外部的WAE处理流量。