廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸之痛

今年四月份，作者有幸跟隨一個(gè)云計(jì)算廠商去國家天文臺(tái)懷柔太陽觀測(cè)基地參觀。讓我震驚的有兩點(diǎn)，一是科研工作的艱苦，二是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的惡劣。科研雖然艱辛，但那些甘于為科學(xué)奉獻(xiàn)的科技工作者能以苦為樂；網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的惡劣卻讓辛苦采集的科研數(shù)據(jù)無法及時(shí)向外傳輸。

忽然發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)非常具有代表性的問題：隨著企業(yè)規(guī)模的拓展，企業(yè)總部與分支機(jī)構(gòu)間的信息溝通卻變得越來越有難度。一線城市之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量還可以保障，但二、三線城市或邊遠(yuǎn)郊區(qū)的網(wǎng)絡(luò)傳輸就不容樂觀了。此外始終高高在上的專線費(fèi)用也早已成為企業(yè)信息傳輸永久的痛。

如何解決，當(dāng)時(shí)想的很簡單，通過手機(jī)的4G無線。4G網(wǎng)絡(luò)的接入成本確實(shí)相對(duì)較低，但無線傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)質(zhì)量很難得到保障，而且多一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)，就會(huì)多增加一分網(wǎng)絡(luò)安全隱患。此類企業(yè)分支機(jī)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)管理能力必然不強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)安全防范意識(shí)也自然淡漠。一旦出現(xiàn)信息安全風(fēng)險(xiǎn)，甚至由此做為跳板向總部入侵，損失將無法估量。

NetScaler SD-WAN 廣域網(wǎng)傳輸?shù)挠辛ΡＵ?/p>

有什么解決方案？還得用4G！但是要再加一個(gè)“小盒子”思杰的NetScaler SD-WAN。

 圖片附注：下面大盒子是適于企業(yè)總部或大型分支機(jī)構(gòu)應(yīng)用的思杰NetScaler SD-WAN 410，上面小盒子是適于企業(yè)小型分支機(jī)構(gòu)或小企業(yè)應(yīng)用的思杰NetScaler SD-WAN 210

在思杰官方網(wǎng)站上對(duì)NetScaler SD-WAN的介紹是這樣的：NetScaler SD-WAN 可將分組級(jí)實(shí)時(shí)路徑選擇、WAN 優(yōu)化、防火墻、路由和應(yīng)用程序分析整合成一個(gè)全面的解決方案。無論是訪問 SaaS 應(yīng)用程序、虛擬化桌面，還是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，NetScaler SD-WAN 始終能為客戶帶來持續(xù)的優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)和更簡單更靈活的分支網(wǎng)絡(luò)。

通俗點(diǎn)講，就是思杰的NetScaler SD-WAN產(chǎn)品，可以支持專線、4G等多種WAN網(wǎng)接入方式，將多種接入方式合成一條高帶寬的虛擬鏈路，減少WAN網(wǎng)管理負(fù)擔(dān)。并且可以對(duì)用戶的外網(wǎng)應(yīng)用訪問進(jìn)行分級(jí)，對(duì)高優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用訪問或數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)先進(jìn)行保障，從而確保企業(yè)核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸不會(huì)中斷。同時(shí)還具有防火墻和應(yīng)用分析管理能力可以讓用戶高效、穩(wěn)定、安全的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)應(yīng)用。下面我們就來看一下，如何通過思杰的這個(gè)“小盒子”解決網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拇髥栴}。

NetScaler SD-WAN的真實(shí)展示

為了對(duì)NetScaler SD-WAN的動(dòng)態(tài)路由、WAN虛擬化和WAN優(yōu)化功能進(jìn)行了解，我們搭建了一個(gè)雙鏈路的模擬測(cè)試環(huán)境，來對(duì)NetScaler SD-WAN進(jìn)行測(cè)試。

NetScaler SD-WAN測(cè)試拓?fù)?/p>

NetScaler SD-WAN測(cè)試場景

NetScaler SD-WAN的配置也十分簡單，將兩個(gè)WAN鏈路定義成同一個(gè)虛擬端口組，并設(shè)置成網(wǎng)橋模式實(shí)現(xiàn)兩條鏈路的透傳就可以了。并不需要更改原先的路由配置，就可以自動(dòng)學(xué)習(xí)到原有的路由條目。

為了增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃裕琋etScaler SD-WAN還支持IPsec隧道的建立，保證數(shù)據(jù)的傳輸安全。

下面，我們通過JPerf、FTP、文件傳輸和視頻會(huì)議分別對(duì)NetScaler SD-WAN的數(shù)據(jù)傳輸能力進(jìn)行測(cè)試。

首先看一下在JPerf下的鏈路聚合情況：

Jperf測(cè)試-1

從Jperf測(cè)試-1中可以看出，在Jperf的網(wǎng)絡(luò)帶寬統(tǒng)計(jì)為10,682Kbps，而在下方NetScaler SD-WAN控制臺(tái)的虛擬鏈路傳輸統(tǒng)計(jì)中，兩條鏈路的傳輸速率分別為9499.34Kbps和1902.18Kbps（由于數(shù)據(jù)包頭和管控協(xié)議，兩個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)會(huì)存在一定誤差）。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以清晰的了解，Jperf所傳輸數(shù)據(jù)確實(shí)被的分配到了這兩條不同帶寬的物理鏈路之中，并且有效的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

Jperf測(cè)試-2

為了對(duì)傳輸性能進(jìn)行驗(yàn)證，我們手工斷掉10M的鏈路，在Jperf測(cè)試-2的統(tǒng)計(jì)結(jié)果中可以看出經(jīng)過2-3秒的鏈路重新規(guī)劃，NetScaler SD-WAN的網(wǎng)絡(luò)傳輸又重新穩(wěn)定在了1889Kbps。

Jperf測(cè)試-3

反之亦然，當(dāng)我們恢復(fù)鏈接后重新斷掉2M鏈路時(shí)，NetScaler SD-WAN的網(wǎng)絡(luò)傳輸最后穩(wěn)定在9450Kbps。在整個(gè)過程中，測(cè)試數(shù)據(jù)連接并未出現(xiàn)中斷情況。

接下來我們又對(duì)NetScaler SD-WAN在FTP和文件共享傳輸時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸情況進(jìn)行了測(cè)試。從下面測(cè)試截圖可以看出，無論是FTP還是文件共享，當(dāng)10M鏈路斷開時(shí)，NetScaler SD-WAN的傳輸速率有所下降，但數(shù)據(jù)傳輸均未發(fā)生中止。

FTP傳輸測(cè)試

共享文件傳輸

損傷鏈路的數(shù)據(jù)傳輸

在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過程中，像“挖斷光纖”這樣的斷網(wǎng)行為還是很少出現(xiàn)，但是網(wǎng)絡(luò)中的高丟包、大延時(shí)現(xiàn)象還是常有出現(xiàn)。尤其像是4G這種無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，丟包、延時(shí)問題更是時(shí)有出現(xiàn)。傳線的網(wǎng)絡(luò)傳輸情況較好，但傳輸距離過遠(yuǎn)的話，還是會(huì)不可避免的產(chǎn)生延時(shí)現(xiàn)象。這時(shí)候的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)當(dāng)如何保障？

下面我們借用知名測(cè)試儀表公司IXIA的鏈路損傷測(cè)試儀表——Network Emulator II來模擬丟包和時(shí)延的狀況，來對(duì)思杰NetScaler SD-WAN在鏈路損傷情況下的數(shù)據(jù)傳輸能力同樣進(jìn)行了測(cè)試。

在本次測(cè)試過程中，我們將10M鏈路接入到IXIA Network Emulator II的Port 1和Port 2接口，并在其中分別制造了10%和50%的丟包。并且將2M鏈路接入到IXIA Network Emulator II的Port 5和Port 6接口，并在其中分別制造100ms和500ms的延時(shí)。

Network Emulator II Port 1口50%丟包設(shè)置

Network Emulator II Port 5口500ms延時(shí)設(shè)置

隨后，我們分別在10M鏈路10%丟包、2M鏈路100ms延時(shí)和10M鏈路50%丟包、2M鏈路500ms延時(shí)條件下，采用Polycom軟件進(jìn)行視頻通訊。

10M+2M帶寬  10M+10%丟包、2M 100ms延時(shí)

10M+2M帶寬  10M+50%丟包、2M 500ms延時(shí)

從測(cè)試截圖可以看出，即便是在50%丟包、500ms延時(shí)的惡劣網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，視頻傳輸依然清晰。在實(shí)際測(cè)試過程中也未曾有花屏、卡頓等現(xiàn)象出現(xiàn)。充分體現(xiàn)出NetScaler SD-WAN在鏈路損傷條件下所具備的優(yōu)秀數(shù)據(jù)傳輸體驗(yàn)。

應(yīng)用識(shí)別、帶寬保障 讓數(shù)據(jù)傳輸有法可依

上面各項(xiàng)傳輸測(cè)試，都是對(duì)單一應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)傳輸能力進(jìn)行測(cè)試的。但是在用戶實(shí)際應(yīng)用中，即便是一個(gè)小規(guī)模的分支機(jī)構(gòu)，也難免有六、七個(gè)人的上網(wǎng)需求，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也各不相同。在這個(gè)時(shí)候需要如何保障關(guān)系業(yè)務(wù)的穩(wěn)定傳輸？NetScaler SD-WAN所提供的應(yīng)用識(shí)別和帶寬保障（QoS）功能可以有效解決這個(gè)問題。下面我們?cè)賹?duì)NetScaler SD-WAN的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬保障能力進(jìn)行一下驗(yàn)證。

首先，在NetScaler SD-WAN上對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)進(jìn)行一下設(shè)置（通常NetScaler SD-WAN的默認(rèn)設(shè)置就可以滿足用戶需要，在這個(gè)設(shè)置中，主要是對(duì)我們采用的Jperf測(cè)試工具的網(wǎng)絡(luò)傳輸優(yōu)先級(jí)進(jìn)行一下設(shè)置）。

然后我們只使用2M的鏈路進(jìn)行Jperf的數(shù)據(jù)傳輸，在鏈接基本跑滿后，我們同樣在這條2M鏈路上開始進(jìn)行Polycom視頻會(huì)議，人為造成“帶寬爭搶”情況，對(duì)NetScaler SD-WAN的帶寬保障能力進(jìn)行測(cè)試。

從視頻傳輸截圖上可以看出，雖然鏈路傳輸已經(jīng)產(chǎn)生擁堵，但視頻傳輸依然未受到影響，視頻畫面依舊清晰。

通過Jperf的傳輸帶寬中可以看出在視頻會(huì)議開始前，傳輸帶寬平穩(wěn)。視頻會(huì)議進(jìn)行時(shí)，NetScaler SD-WAN優(yōu)先保障視頻通話，Jperf傳輸帶寬處于上下波動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)視頻會(huì)議結(jié)束，Jperf重新利用最大帶寬，傳輸趨于平穩(wěn)。

同步配置，統(tǒng)一管理 可視化的全局監(jiān)控

雖然在NetScaler SD-WAN的整個(gè)測(cè)試過程中，除了帶寬保障之外均未對(duì)設(shè)備進(jìn)行過多的配置，就可以自動(dòng)的根據(jù)鏈路狀態(tài)，智能對(duì)流量進(jìn)行分配。但在使用初期還是要對(duì)設(shè)備進(jìn)行一下配置。況且企業(yè)分支機(jī)構(gòu)眾多的話，設(shè)備的統(tǒng)一配置管理也會(huì)變成一項(xiàng)非常繁雜的工作，尤其是出于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩钥紤]，在公司總部與分支機(jī)構(gòu)間往往會(huì)建立一些VPN隧道進(jìn)行數(shù)據(jù)的可靠傳輸，此時(shí)設(shè)備的配置管理難度會(huì)出現(xiàn)大幅度的增長。

對(duì)此NetScaler SD-WAN也有著全盤的考慮，利用同步配置功能可以輕松的將總部的NetScaler SD-WAN設(shè)備配置直接下發(fā)到分支機(jī)構(gòu)之中，分支機(jī)構(gòu)設(shè)備無需再進(jìn)行任何配置工作。

在實(shí)際操作中，只需生成配置文件，將文件推送到Clients設(shè)備，然后重啟并激活配置。通過這三步就可完成遠(yuǎn)程設(shè)備配置管理工作。

除了同步配置之外，利用NetScaler SD-WAN所提供的4000多種應(yīng)用識(shí)別能力，還可以對(duì)各分支機(jī)構(gòu)的應(yīng)用流量進(jìn)行可視化管理。

并且可以對(duì)各分支機(jī)構(gòu)的鏈路質(zhì)量和帶寬使用率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。從而對(duì)全網(wǎng)的鏈路質(zhì)量進(jìn)行全局掌控。并通過過濾器，查看有哪些客戶端正在使用哪些應(yīng)用（如Mail），統(tǒng)計(jì)命中次數(shù)、所選擇的線路、以及每個(gè)客戶端甚至每個(gè)會(huì)話產(chǎn)生的流量大小，這可為內(nèi)網(wǎng)DDoS、帶寬占用原因的排查提供極佳的便利性。

最終繪制出一張全局可視化的網(wǎng)絡(luò)地圖，可以從地圖上點(diǎn)擊每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)其鏈路應(yīng)用狀況進(jìn)行查詢。

數(shù)據(jù)傳輸云端拓展

通過上述測(cè)試和功能性展示我們可以了解，NetScaler SD-WAN具備著高度智能的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)鏈路傳輸管理功能，和著良好的數(shù)據(jù)傳輸抗干擾能力。除此之外，為了滿足企業(yè)業(yè)務(wù)上云需求，思杰還在各大云市場上（例如阿里云和中國Azure）推出了NetScaler的虛擬設(shè)備版本，可以輕松滿足用戶數(shù)據(jù)的上云需求。

比如現(xiàn)在阿里云正與國家天文臺(tái)合作，共同完成中國虛擬天文臺(tái)上云項(xiàng)目，屆時(shí)懷柔太陽觀測(cè)基地只需要安裝上這樣一個(gè)“小盒子”就可以滿足高帶寬共享上網(wǎng)，天文數(shù)據(jù)上云傳輸?shù)葘?shí)際網(wǎng)絡(luò)需求，并且無需對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全、傳輸效率和鏈路損傷等問題再度擔(dān)憂了。

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