Cos’è l’ottimizzazione della WAN?

L’ottimizzazione della WAN sfrutta una serie di tecniche per aumentare le prestazioni e il trasferimento dei dati in reti Wide Area Network (WAN) e superare così gli effetti indesiderati di latenza, limitazioni di larghezza di banda e perdita di pacchetti. Queste tecniche si basano sull’accelerazione TCP, la compattazione, la deduplicazione dei dati e la funzionalità forward error correction.

Ottimizzazione della WAN: spiegazione

Con l'aumento della distanza geografica tra i luoghi sulla WAN, soprattutto per le sedi internazionali remote con servizi di trasporto a bassa velocità o backhaul lunghi, le prestazioni delle applicazioni tendono a ridursi. Questa riduzione non dipende esclusivamente dalla larghezza di banda disponibile, ma principalmente a fattori quali il tempo necessario per il trasferimento continuo dei pacchetti di dati sulla WAN, la necessità di conferme di ricezione dei dati richieste da alcuni protocolli prima dell’invio del segmento di dati successivo e il numero di volte in cui i dati devono essere ritrasmessi a causa della perdita di pacchetti.

Le aziende geograficamente distribuite con sedi in tutto il mondo possono riscontrare prestazioni delle applicazioni scadenti, soprattutto per le applicazioni TCP/IP critiche e sensibili alla latenza, come l'elaborazione delle transazioni o il backup dei dati, a causa di eccessivi ritardi nel tempo di round-trip. È importante notare che la sola aggiunta di larghezza di banda non rappresenta una soluzione pratica, poiché la latenza della rete è causata principalmente dalla distanza geografica tra le sedi. Per affrontare queste problematiche, le aziende implementano soluzioni di ottimizzazione della WAN.

Come funziona l’ottimizzazione della WAN?

L’obiettivo principale dell’ottimizzazione è superare le limitazioni intrinseche delle reti WAN (Wide Area Network), come l’elevata latenza, la limitata larghezza di banda e la potenziale perdita di pacchetti.

L’accelerazione del protocollo TCP attenua gli effetti della latenza per migliorare i tempi di risposta delle applicazioni a distanza. L’accelerazione del TCP supera i ritardi tramite quattro componenti fondamentali:

  • scalabilità delle finestre : aumenta le dimensioni della finestra di trasmissione, consentendo l’invio di più dati prima della ricezione della conferma
  • funzione Selective Acknowledgement (SACK); consente di ritrasmettere solo i pacchetti necessari in ambienti di rete lossy, evitando la ritrasmissione ridondante
  • misurazione del tempo di round-trip : riduce la misurazione del tempo di round-trip (RTT) utilizzando la latenza effettiva anziché il time di conferma a lunghezza fissa normalmente utilizzato per i pacchetti persi
  • TCP ad alta velocità : migliora il meccanismo di controllo della congestione ottimizzando la dimensione della finestra di congestione che regola i tempi di invio dei segmenti sulla rete Con il controllo di congestione TCP standard, potrebbe essere necessario molto tempo per il recupero della finestra di congestione. Tramite il TCP ad alta velocità, la dimensione della finestra di congestione aumenta di un valore maggiore e diminuisce di un valore minore.

Protocollo TPC di ottimizzazione della WAN
Le tecniche di accelerazione del protocollo TCP consentono di accelerare le applicazioni a distanza superando gli effetti della latenza

La riduzione dei dati elimina l’overhead dei pacchetti ridondanti che attraversano la WAN tramite:

  • Deduplicazione dei dati che rimuove i dati duplicati e li sostituisce con un’impronta digitale e un puntatore, per consentire solo la trasmissione dei dati necessari attraverso la WAN. I dati originali vengono memorizzati in una cache su disco, affinché possano essere ricostruiti con i dati duplicati a destinazione.
  • Compattazione dei dati che sfrutta gli algoritmi di compressione come LZ (Lempel-Ziv) per ridurre il volume dei dati trasmessi. La compattazione dei dati si applica sia per il payload, sia per l’header IP.

La deduplicazione dei dati elimina l’overhead dei pacchetti ridondanti che attraversano la WAN
La deduplicazione dei dati elimina l’overhead dei pacchetti ridondanti che attraversano la WAN

Condizionamento dei percorsi: attenua gli effetti dei collegamenti Internet e wireless che spesso riscontrano instabilità e perdita di pacchetti e sono più soggetti a indisponibilità con:

  • Forward Error Correction (FEC): i pacchetti persi durante la trasmissione vengono ricostruiti in automatico inviando periodicamente pacchetti di parità sulla rete, per consentire al destinatario di correggere gli errori senza richiedere la ritrasmissione, garantire l’integrità dei dati e ridurre l’impatto della perdita di pacchetti. Il rapporto FEC può essere configurato in base ai requisiti di qualità dell’esperienza, che vanno da 1:1 per applicazioni voce o video in tempo reale a un algoritmo adattivo che regola automaticamente la correzione degli errori in base alla perdita di pacchetti
  • Packet Order Correction (POC): quando si effettua il bilanciamento del carico del traffico tra più collegamenti di trasporto WAN, il POC riordina i pacchetti che arrivano a destinazione fuori sequenza.

Perché dovrei valutare l’ottimizzazione della WAN?

  • Supporto di organizzazioni geograficamente distribuite
    Nelle organizzazioni distribuite, molte filiali si trovano in aree remote dove la connettività Internet stabile e ad alta velocità rappresenta un problema. Per questo motivo, la condivisione delle informazioni aziendali tra i sistemi dell’impresa è lenta influendo sulla velocità del business. Con una soluzione di ottimizzazione della WAN integrata, le aziende possono mantenere con sicurezza l’agilità del business necessaria per avere successo nel mondo competitivo di oggi.
  • Utilizzo più efficiente della larghezza di banda
    L’ottimizzazione della WAN contribuisce a ridurre la quantità di dati da trasmettere sulla WAN, creando capacità aggiuntiva per le applicazioni in tempo reale, come voce e video. Inoltre, migliora la trasmissione di file di grandi dimensioni, come le immagini mediche o i file di progettazione tecnica.
  • Miglioramento del disaster recovery
    La maggior parte dei piani aziendali di disaster recovery prevede il backup dei dati in una o più sedi remote, che possono trovarsi a centinaia di chilometri di distanza dalla sede principale. All’aumento della distanza tra i siti remoti e le sedi di backup, corrisponde l’aumento della latenza, con il conseguente rallentamento del trasferimento dei dati. L’ottimizzazione della WAN migliora l’efficienza dei processi di replica e backup dei dati, garantendo la trasmissione e l’archiviazione sicura dei dati critici nelle sedi remote.
  • Risparmio sui costi
    Le organizzazioni possono risparmiare sui costi riducendo la quantità di dati trasmessi sulla WAN mediante l’impiego di tecniche come la deduplicazione e la compressione dei dati. In questo modo le organizzazioni possono ridurre i requisiti di larghezza di banda con conseguente riduzione delle spese relative all’infrastruttura di rete e ai service provider WAN.

Quali sono i vantaggi dell’ottimizzazione della WAN?

  • Aumento delle prestazioni delle applicazioni
    La latenza della rete provoca un significativo deterioramento delle prestazioni delle applicazioni. L’ottimizzazione della WAN sfrutta tecniche che migliorano notevolmente le prestazioni della rete abbattendo la latenza, riducendo al minimo le durate del trasferimento dei dati e ottimizzando l’utilizzo della larghezza di banda. Questo porta a tempi di trasferimento più rapidi, a una maggiore velocità di trasferimento dei dati e a una migliore esperienza dell’utente. L’ottimizzazione della WAN consente di aumentare la produttività, dato che i dipendenti accedono alle applicazioni critiche in modo più efficiente.
  • Collaborazione ottimizzata
    L’ottimizzazione della WAN favorisce una collaborazione efficiente tra i team distribuiti in luoghi geograficamente lontani. Attraverso la riduzione della latenza e l’ottimizzazione del trasferimento dei dati, supporta la comunicazione in tempo reale, la condivisione ininterrotta dei file e le videoconferenze. Questo facilita il lavoro di squadra e la produttività, a vantaggio dei dipendenti delle sedi remote.
  • Continuità operativa
    L’ottimizzazione della WAN migliora i processi di backup e replica dei dati. Garantisce una trasmissione e un’archiviazione sicura dei dati nelle sedi remote. In caso di emergenza, l’ottimizzazione della WAN garantisce un recupero più rapido dei dati, la riduzione del downtime, oltre a consentire alle organizzazioni di riprendere rapidamente le operazioni.

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