在 2016 年国家广域网报告调查中, 有要求受访者表明对其 WAN 影响最大的因素是广域网. 考虑到与局域网不同, 广域网有一些性能限制特征, 如包丢失和延迟程度高, 因此受访者表示的前五个因素中有两个与性能相关并不奇怪. 由于我们正在经历从传统 WAN 到 SD-WAN 的根本转变, 因此现在是了解 SD-WAN 解决方案如何提高网络性能的重要时刻.
添加带宽
由于服务提供商对 MPLS 等企业 WAN 链路收费的方式, 典型的 WAN 以兆比特速度运行, 而典型的 LAN 以千兆速度运行. SD-WAN 的一个优点是它可以使网络组织通过充分地利用相对便宜的互联网带宽来缩小这一差距. 毫无疑问, 在某些情况下, 增加带宽可以提高性能. 但是, 如果有的话, 性能改善与增加带宽的关系很少是线性的. 要理解这个意思, 请参考这样一个例子: 从波士顿到旧金山的 WAN 链路发送大文件. 如果 WAN 链路带宽的大小加倍, 则发送文件所需的时间可能会减少, 但不太可能减少一半. 这种事情是由很多原因导致的. 一个原因是 TCP 窗口大小, 即在发送设备停止等待来自接收设备的确认之前可以发送的数据量. 坚持使用文件传输, 很可能由于 TCP 窗口大小的影响, 文件传输将无法充分利用增加的带宽, 并且可能只能看到性能上的微不足道的改进.
实现前向纠错和分组顺序校正
可能对 WAN 吞吐量产生重大影响的因素是数据包丢失. 数据包丢失对 TCP 吞吐量的影响, Mathis 等人已经做了广泛地分析. 他们提供一个简单的公式, 可以在数据包丢失时监督单个会话的最大 TCP 吞吐量. 那个公式是:
其中 MSS 是最大的段大小; RTT 是往返时间, p 是包丢失率.
图中的等式表明, 随着往返时间或丢包率的增加, 吞吐量会降低. 为了说明数据包丢失的影响, 假设 MSS 为 1,420 字节, RTT 为 100 ms.p 为 0.01%. 根据公式, 最大吞吐量为 1,420 千字节 / 秒. 但是, 如果损失增加到 0.1%, 则最大吞吐量下降 68% 至 449 千字节 / 秒.
消除数据包丢失对 WAN 吞吐量的负面影响的一种方法是实现具有数据包级前向纠错 (FEC) 的 SD-WAN 解决方案. 这种解决方案会传输少量的奇偶校验分组. 可以在接收端使用这些奇偶校验分组来重构任何丢失的分组, 从而消除分组丢失对吞吐量的限制影响.
即使数据包没有丢失, 但是没有按顺序传送到接收设备, 吞吐量也会降低. 其原因在于, 在大多数情况下, TCP 将强制发送设备重新发送无序分组. 消除这种现象的方法是实现具有分组顺序校正 (POC) 的 SD-WAN 解决方案. POC 在广域网的接收端动态地重新排序无序分组.
利用广域网优化功能
在相关的文章中有提到了几个用例, 其中具有集成 WAN 优化功能的 SD-WAN 解决方案可以显着提高应用程序性能. 其中一个用例是灾难恢复(DR).DR 要求在主要的数据中心和辅助数据中心之间传输大型文件, 而这两个数据中心又相隔很远. 由于先前讨论的 TCP 窗口大小对 WAN 吞吐量的影响, DR 应用程序由于无法充分利用 WAN 带宽, 因此可能无法传输公司 DR 计划所需的所有数据. 对于许多公司而言, 更好的解决方案是实施重复数据删除的 WAN 优化功能. 重复数据删除使主数据中心和辅助数据中心保持同步, 同时 WAN 链路也只需要发送最少量的数据.
另一个用例是 WAN 优化功能支持繁琐的协议, 例如通用 Internet 文件系统(CIFS). 繁琐的协议需要数百次往返才能完成一个事务. 例如, 假设一个商业事务需要 250 次往返. 如果该事务在 WAN 上进行需要 60 ms. 往返延迟, 事务的繁琐性质增加了 15 秒的延迟, 那么接下来用户将痛苦地抱怨. 添加带宽会增加成本, 但不会提高性能. WAN 优化功能可以克服繁琐协议影响并缩短整体事务的时间.
结论
网络组织可以放心地知道, 他们实施的任何 SD-WAN 解决方案, 至少在一些用例的性能方面都有适度的改进. 但是, 对于正在考虑采用 SD-WAN 解决方案并希望对各种用例的性能有更显着改进的网络组织, 应该仔细分析潜在的解决方案. 他们应该关注支持 FEC 和 POC 等高级功能的 SD-WAN 解决方案, 并且还可以根据需要提供集成的 WAN 优化功能, 例如支持重复数据删除或缩短整体事务的时间.
来源: http://network.51cto.com/art/201808/580893.htm