什麼是 WAN 最佳化?
WAN 最佳化使用一組技術來提高廣域網路 (WAN) 的效能和資料轉送,以克服延遲、頻寬限制和封包遺失的不利影響。這些技術仰賴 TCP 加速、資料壓縮、重複資料刪除和前向錯誤修正。
WAN 最佳化說明
隨著不同位置之間透過 WAN 傳輸的地理距離增加,特別是對於具有低速傳輸服務或長回程的遠端國際站點,應用程式的效能往往會下降。這種效能下降不僅僅取決於可用頻寬,主要還受到以下因素的影響:封包透過 WAN 來回傳輸所需的時間、某些通訊協定在傳送下一段資料之前所需的資料接收確認,以及由於封包遺失而必須重傳資料的次數。
於世界各地設立據點的企業,可能會面臨應用程式效能下降的問題,尤其是關鍵性的延遲敏感型 TCP/IP 應用程式 (例如交易處理或資料備份) 因為過多的來回延遲而導致效能下降。值得注意的是,僅增加頻寬並不能確實地解決問題,因為網路延遲主要是由站點之間的地理距離引起的。為了因應這些挑戰,企業需要部署 WAN 最佳化解決方案。
WAN 最佳化如何運作?
WAN 最佳化的主要目標是克服廣域網路 (WAN) 的固有限制,例如高延遲、有限頻寬和潛在的封包遺失問題。
TCP 通訊協定加速可緩解延遲的影響,進而縮短應用程式遠距離的回應時間。TCP 加速透過四個關鍵元件克服延遲:
- 視窗縮放會增加傳輸視窗的大小,允許在收到確認之前傳送更多資料。
- 選擇性確認 (SACK) 允許在有損網路環境中僅重傳必要的封包,藉此避免冗餘重傳。
- 往返時間測量利用實際延遲取代通常用於遺失封包的固定長度確認計時器,來減少往返時間 (RTT) 測量。
- 高速 TCP 會最佳化壅塞視窗大小以調節資料段傳到網路的時間,藉此增強擁塞控制機制。在標準 TCP 壅塞控制中,壅塞視窗可能需要很長時間才能復原。在高速 TCP 機制下,視窗壅塞大小增加的幅度較大,減少的幅度較小。
TCP 通訊協定加速技術可加速遠距離應用程式,克服延遲的影響
資料減量採用以下方式,免除冗餘封包透過 WAN 傳送而帶來的負擔:
- 重複資料刪除可移除重複資料,用指紋和指標加以取代,實現僅透過 WAN 傳輸必要的資料。原始資料會儲存在磁碟快取,方便目的地使用重複資料重建資料。
- 資料壓縮利用 LZ (Lempel-Ziv) 壓縮等壓縮演算法來減少傳輸的資料量。資料壓縮適用於裝載和 IP 標頭。
重複資料刪除可免除冗餘封包透過 WAN 傳送而帶來的負擔
路徑調節可減輕網際網路和無線連結的影響,這些連結經常遭受封包遺失和抖動問題,所以更容易發生中斷:
- 前向錯誤修正 (FEC):定期在網路上傳送同位封包,來自動重建傳輸中遺失的封包,以允許接收方糾正錯誤而無需要求重傳,藉此確保資料完整性,並減少封包遺失的影響。FEC 比率可以根據體驗品質要求進行配置,其範圍從即時語音或視訊應用程式的 1:1,到根據封包遺失自動調整錯誤修正的適應性演算法。
- 封包順序修正 (POC):對多個 WAN 傳輸連結之間的流量進行負載平衡時,POC 會對未按照順序到達目的地的任何封包進行重新排序。
為什麼我應該考量 WAN 最佳化?
- 支援分散於不同地理位置的組織
在分散式組織中,有許多分支機構位於偏遠地區,要維持持續的高速網路連線是一大問題。因此,企業系統之間業務資訊的共用速度慢,業務運作的速度便會受到影響。透過整合式 WAN 最佳化解決方案,企業可以自信地保持業務敏捷性,然後在當今競爭激烈的世界中取得成功。 - 更高效地利用頻寬
WAN 最佳化有助於最大程度地減少需要透過 WAN 傳輸的資料量,為語音和視訊等即時應用程式提供額外的容量。不只如此,它還能改善大檔案 (例如醫學影像或工程設計檔案) 的傳輸效能。 - 改進災難復原
大多數企業災難復原規劃都包括將資料備份到一或多個遠端位置,這些位置可能距離主要位置數百英里。由於遠端站點和備份位置之間距離增加,延遲也跟著增加,導致資料轉送速度變慢。WAN 最佳化有助於提高資料複寫和備份過程的效率,確保關鍵資料安全傳輸,並將關鍵資料儲存在遠端位置。 - 節省成本
組織可以使用重複資料刪除和壓縮等技術,減少 WAN 傳輸的資料量,進而節省成本。如此一來,組織就能減少頻寬需求,降低與網路基礎架構和 WAN 服務供應商相關的費用。
WAN 最佳化具有哪些優勢?
- 改善應用程式效能
網路延遲會顯著降低應用程式效能。WAN 最佳化使用的技術能減少延遲、最大程度地縮短資料轉送持續時間,以及最佳化頻寬利用率,以大幅提高網路效能。這樣可以縮短傳輸時間、提高資料轉送速度並改善使用者體驗。WAN 最佳化可以讓員工更有效率地存取關鍵應用程式,從而提高員工的生產力。 - 增強協同合作
針對分散在不同地理位置的團隊,WAN 最佳化可以促進團隊間的高效協同合作。藉由減少延遲及最佳化資料轉送,此技術可實現即時通訊、無縫接軌的檔案共用以及視訊會議。這有利於提高團隊合作和生產力,使遠距分支機構的員工受惠。 - 業務永續性
WAN 最佳化可以改善備份和資料複寫流程,同時保證資料安全地完成傳輸並儲存在遠端位置。萬一發生災難,WAN 最佳化有助於更快完成資料復原、將停機時間縮至最短,讓組織快速恢復營運。