文/李德刚
H3C在国内设有30多个办事处机构,总部和分支机构通过电子邮件、办公平台、ERP、CRM等系统实现信息即时同步。但是广域网带宽、租用费用、数据包交换延迟等局限性以及链路的复杂性,极大限制了应用系统的部署和高效运行。当然,租用大容量带宽的运营商线路,购买高等级线路服务可以部分解决以上问题,但其高昂的租用费用会成为IT运维成本的沉重负担。因此,如何利用好广域分支网,在控制成本的前提下,寻找带宽和服务保障的平衡点成为H3C IT部门最关心的问题。
挑战
广域网目前存在几大关键弊病:
1.带宽问题。广域网的带宽比局域网的带宽相差太多。一条T1线路的带宽只相当于千兆以太网的千分之一,许多帧中继线路的带宽只有256Kbps。此外,广域网带宽的增加会带来成本的大幅度上升。
2.延迟问题。打过跨国IP电话的人或许有这样的体验,当自己说完话后,对方的声音总是在一小段时间之后才能听到,这就是延迟的最好例子。进行视频通话时这种现象就更明显了。目前广域网应用剧增,除了语音、视频外,传输图形或图像文件、海量数据的处理等,都是困扰用户的实际应用。
3.协议问题。目前采用的一些协议并不是为广域网而设计的(如TCP协议)。这些协议效率低下,性能不够理想。
广域网性能低下对用户的影响主要包括以下几个方面:
1.大多数企业管理、应用软件均采用C/S结构进行编写,而C/S结构对网络可靠性要求相对较高。虽然近几年在逐步进行B/S的更改,但是部分核心业务必须依托于C/S结构,两种模式混合的情况必定会持续一段时间;;
2.单纯增加带宽并不能解决访问及应用慢速的问题,问题存在于TCP自身,TCP自身慢启动仍然是阻碍企业业务正常开展的主要问题之一;
3.广域网行业纵向网的分支机构众多,全部采用高带宽连接投资巨大。合作伙伴之间一般采用建立的临时连接。这类连接带宽极低,却要传输大量的数据,从而造成传输速度难以忍受;
4.语音视频业务在低带宽下传输无法保证服务质量,同时数据流量冲击的存在,会导致瞬时中断、画面停滞等问题;
H3C的广域分支网覆盖全国30多个地市,最早的线路类型涵盖了普通Internet宽带线路和数字专线,在Internet宽带线路上通过建立IPSec VPN的方式保障数据传输,由运营商163提供线路和宽带业务。但H3C的办公平台、资料平台、管理平台高度集中于杭州、北京、深圳三地数据中心,以此方式接入的多个办事处的网络质量频繁受到Internet网络拥塞的影响,妨碍了正常办公。
在此情况下H3C对部分办事处线路进行了优化,将问题比较严重的15个节点的线路调整为电信CN2 MPLS VPN线路。目前CN2流量负载较小,因此线路效果和专线类似。考虑到CN2线路(尤其是长途链路)费用昂贵,办事处的线路带宽基本为2M。由于需要承载日常办公流量、IP语音流量及视频会议流量,因此必须要对线路带宽进行优化。
解决方案
WAN优化技术主要包括:应用加速、数据压缩、动态缓存、IP流量管理、QoS保障、带宽管理、延时缩减、序列缓存、路径优化和应用管理可视化等,解决的核心是应用和广域网之间的矛盾。
H3C基于OAA(Open Application Architecture)架构,在MSR(Multiple Services Router)边界路由器上实现与WAAM(WAN Application Accelerator Module)优化模块的无缝融合,提供一体化的广域网优化解决方案,在总部和分支出口对WAN传输的所有业务流量进行应用加速处理,从而在网络带宽资源有限的情况下,实现用户应用性能的扩展。WAAM模块可以基于现有网络的广域网带宽,结合主流的数据压缩、动态缓存、IP流量管理、QoS、TCP加速等业务加速技术,降低了基于WAN业务的时延,为广域网应用提供保障。
图1 H3C WAN优化解决方案示意图
系统部署
2007年首期WAN优化方案部署在H3C国内大型办事处之一——成都办事处。办事处部署MSR30系列路由器,杭州总部出口部署MSR50系列路由器,两端路由器设备上各部署一个WAAM模块,如图2所示。
图2 H3C WAN优化解决方案成都办事处部署示意图
运维效果及项目意义
部署后,针对H3C常用办公业务NOTES、Email、FTP、WEB网站访问等进行了长时间测试,并进行了启用WAN优化前后的对比,结果如图3。
图3 NOTES和Email应用对比结果
从对比结果来看,Notes收发的平均加速效果在2.5倍左右;Email收发的平均加速效果在3倍左右。
启用WAN优化后对成都办事处流量长期统计的结果显示,在物理带宽只有2M的情况下,实际发送流量平均带宽可达到3.5M左右,瞬间峰值可能达到更高。
成都办事处线路成功实施后,H3C于2008年分别完成了南宁、长沙、兰州、乌鲁木齐等16个办事处WAN优化部署。图4是在广域分支网出口上对十种不同应用近一个星期的流量加速统计。
图4 H3C Outbound Acceleration - Top10 Total Application(LAN-To WAN 1week)
H3C WAN优化解决方案从TCP加速、数据压缩、应用加速、QoS等几个方面入手,解决了广域网性能瓶颈的主要问题,极大的提高了广域网服务质量。从2007年开始建设至今,H3C公司的WAN优化解决方案已覆盖全国14个办事处,在有限的物理线路上尽可能的扩大带宽利用率,同时部署了丰富的QoS策略,有效的控制数据传输,保障关键应用访问,提高办事处工作效率。
基于H3C MSR路由器和WAAM模块的WAN优化解决方案采用透明部署方式,不需要改变原有的网络拓扑结构,部署便捷,有利于方案的快速推广。同时整体方案的可维护性和扩展性比较好,便于后期的项目扩容和变更。MSR路由器作为办事处的出口设备,不仅承载了WAAM模块对流量进行优化的任务,同时也是EAD Portal NAS设备,另外还是办事处IP语音网关的承载体。对于H3C的IT部门来说,极大的简化了运维难度,降低了TCO,这正是H3C 广域网分支接入解决方案的一大亮点。
总结
总的来说,H3C WAN优化解决方案在H3C的实践,,切实有效的帮助本公司降低TCO,提升广域链路利用率, 改进分支机构IT应用的使用效率,使其在带宽、成本、服务保障中找到了最佳平衡点。