Глобальні мережі, або ж WAN, є поширеним явищем у великих організаціях, які мають кілька віддалених локацій. WAN забезпечує з’єднання між цими точками, дозволяючи, наприклад, користувачам з одного офісу отримувати доступ до ресурсів, розміщених в іншому. На жаль, продуктивність WAN не завжди відповідає очікуванням користувачів. Часто вони мають обмежену пропускну здатність і можуть легко перевантажуватися. Для покращення ситуації є два основні шляхи: збільшення пропускної здатності або оптимізація. Оскільки збільшення пропускної здатності часто є дуже дорогим рішенням, оптимізація стає єдино вигідним варіантом. Сьогодні ми розглянемо деякі з найефективніших інструментів для оптимізації WAN, щоб допомогти вам розібратися в різноманітності продуктів та рішень.
Почнемо з пояснення, що таке WAN і чому вони часто стикаються з проблемами продуктивності та сповільненням, оскільки не всі мають однакове розуміння цієї теми. Далі ми обговоримо оптимізацію WAN: що це означає, чому вона необхідна і як її можна реалізувати. І насамкінець, ми представимо найкращі інструменти для оптимізації WAN. Ми вибрали п’ять провідних та авторитетних інструментів, коротко розглянемо їх основні функції, переваги та недоліки.
Коротко про глобальні мережі
Мережі починали своє існування як локальні рішення. Перші мережі призначалися для з’єднання комп’ютерів в межах невеликого підприємства для спільного використання ресурсів. Наприклад, декілька взаємопов’язаних комп’ютерів могли використовувати спільний принтер, підключений до одного з них. Для відрізнення їх від великих міжміських мереж, їх стали називати локальними мережами, або LAN. Спочатку це були однорангові системи, де комп’ютери спільно використовували свої ресурси. Згодом почали виділяти один з комп’ютерів (зазвичай найпотужніший) для надання ресурсів іншим – так з’явився сервер.
Великі організації з різними офісами швидко усвідомили переваги об’єднання цих локацій. Це дозволило легко обмінюватися документами між відділеннями та створити централізовані сервери, тоді як менші офіси використовували б лише робочі станції, які отримували ресурси віддалено. Ці мережі стали відомі як глобальні мережі, або WAN.
Простіше кажучи, WAN – це набір локальних мереж, об’єднаних між собою. Це з’єднання може здійснюватися різними способами. Спочатку використовувалися послідовні з’єднання через телефонні лінії за допомогою модемів. Потім з’явилися послуги передачі даних ISDN, а далі – широкосмуговий доступ. Кожен етап розвитку зазвичай забезпечував більшу пропускну здатність і нижчі ціни.
Причини погіршення або сповільнення продуктивності WAN
Зниження продуктивності є типовим для WAN, і користувачі часто скаржаться на сповільнення роботи. Наприклад, відкриття документа, розташованого на віддаленому сервері, займає багато часу, тоді як локальний документ відкривається швидко.
Основною причиною (близько 99% випадків) проблем зі зниженням продуктивності WAN є перевантаження мережі. Це аналогічно заторам на дорогах. Канали WAN, фізичні лінії, що з’єднують різні локації, мають обмежену пропускну здатність. Уявіть WAN як магістраль між двома містами. П’ятисмугова траса може пропустити більше транспорту, ніж двосмугова. Що станеться, якщо обсяг трафіку перевищить можливості дороги? Затори. Так само і в мережах – перевантаження.
Канали WAN є досить дорогими, особливо порівняно з локальними мережами. Тому організації зазвичай встановлюють мінімальний канал, який відповідає їхнім поточним потребам. Але, як і дисковий простір, пропускної здатності мережі завжди потрібно більше. З часом більшість каналів WAN стають перевантаженими. У такому випадку є два варіанти: збільшити ємність каналу або оптимізувати його використання. Сьогодні ми зосередимося на оптимізації.
Оптимізація WAN: Що це?
Простими словами, оптимізація WAN – це максимальне використання обмежених ресурсів каналу WAN. Цього можна досягти різними способами. У найпростішому варіанті оптимізація полягає в управлінні використанням. Наприклад, організація може запровадити політику, що забороняє надсилати великі файли в електронних листах або використовувати інтернет в особистих цілях.
Інший поширений метод оптимізації каналів WAN – це стиснення даних. Його можна порівняти з архівацією даних перед їх відправкою через WAN. Сучасні алгоритми стиснення можуть досягати значних коефіцієнтів, значно зменшуючи потрібну пропускну здатність.
Формування трафіку – ще один популярний метод оптимізації. Він полягає у визначенні пріоритетів для певних видів трафіку. Наприклад, організація може надати високий пріоритет трафіку ERP-системи і низький – перегляду веб-сайтів.
Далі ми розглянемо, як можна реалізувати ці оптимізації, але спочатку давайте розглянемо, чому оптимізація є корисною.
Оптимізація WAN: Чому це важливо?
Хоча очевидним рішенням проблеми низької продуктивності WAN є збільшення пропускної здатності, це не завжди є найкращим варіантом. По-перше, пропускна здатність коштує дорого. Уявіть собі, що ви використовуєте технологію WAN на максимальній потужності. Збільшення пропускної здатності в цьому випадку вимагатиме переходу на іншу технологію.
Ще одна важлива причина не збільшувати пропускну здатність полягає в тому, що це лише тимчасовий захід. Згодом ви знову вичерпаєте її, і потрібно буде повторювати процес спочатку. У довгостроковій перспективі це може бути економічно невигідно.
Оптимізація пропускної здатності, навпаки, є відносно недорогою, особливо в порівнянні зі збільшенням пропускної здатності. Окрім того, вона є масштабованою. Ви можете впровадити деякі технології оптимізації вже сьогодні і поступово додавати інші можливості в міру збільшення навантаження. У довгостроковій перспективі оптимізація виглядає більш вигідною.
Оптимізація WAN: Як це зробити?
Існує кілька способів оптимізувати пропускну здатність. Давайте коротко розглянемо основні з них. Перший – це дедуплікація. Вона працює шляхом усунення передачі зайвих даних на рівні байтів, надсилаючи замість них посилання. Стиснення подібне до дедуплікації, але базується на пошуку шаблонів у даних, які можна подати більш ефективно. Це схоже на стиснення файлів, але використовується системами оптимізації в режимі реального часу.
Кешування та проксі-сервер – два методи, які використовують людську поведінку для досягнення оптимізації. Якщо один і той самий фрагмент даних передається кілька разів, має сенс зберігати його копію поруч із користувачем, замість того, щоб кожного разу отримувати його через WAN.
Формування трафіку – ще один поширений метод оптимізації WAN. Він полягає у контролі потоку даних для конкретних програм. Це дозволяє адміністраторам визначити, які програми мають пріоритет над іншими. Це використовується для запобігання перевантаження усієї доступної пропускної здатності однією програмою. Деякі системи формування трафіку можуть оптимізувати трафік для кожного користувача, а не лише для програм. Пріоритезація досягається шляхом використання черг з різними рівнями пріоритету, резервуванням частини пропускної здатності для пріоритетного трафіку або комбінацією цих двох методів.
Нарешті, оптимізація затримки – це ще один спосіб покращити роботу WAN. Цей термін охоплює різні методи, такі як масштабування розміру вікна TCP, вибіркові підтвердження або алгоритми керування перевантаженням рівня 3. Розміщення програм ближче до користувачів також є формою оптимізації затримки, хоча й вимагає ручного налаштування.
Найкращі інструменти для оптимізації WAN
Деякі з провідних виробників мережевого обладнання пропонують рішення для оптимізації WAN. Ми дослідили ринок, щоб знайти найкращі з них. Більшість рішень у цій галузі є апаратними пристроями, оскільки вони часто забезпечують найкраще поєднання функціональності та продуктивності. Рішення перелічено в довільному порядку, оскільки їх важко порівнювати безпосередньо.
1. SolarWinds Network Performance Monitor (безкоштовна пробна версія)
Наш перший інструмент сам по собі не є інструментом оптимізації, але ми вирішили включити його, оскільки його варто встановити перед тим, як думати про оптимізацію WAN. Це інструмент для моніторингу пропускної здатності. Ви можете використовувати його для відстеження використання пропускної здатності у всіх ваших мережах WAN. Це дозволить краще спланувати зусилля з оптимізації, а також виміряти їх ефективність.
SolarWinds – відома компанія в галузі адміністрування мереж. Вона випускає якісні інструменти протягом багатьох років. Компанія також відома своїми безкоштовними інструментами, які задовольняють потреби мережевих та системних адміністраторів. Її безкоштовний сервер системного журналу Kiwi або калькулятор підмереж є одними з найпопулярніших.
Network Performance Monitor, або NPM, є флагманським продуктом SolarWinds. Це платформа для моніторингу мережі, яка використовує протокол SNMP для опитування мережевих пристроїв, зчитування лічильників їх інтерфейсів, обчислення використання пропускної здатності та відображення цих даних у вигляді графіків. Для оптимізації пропускної здатності це чудовий інструмент для оцінки початкової ситуації. Порівняння даних після оптимізації дасть кількісну та об’єктивну оцінку покращення.
NPM має зручний інтерфейс, який адміністратори можуть використовувати для моніторингу пристроїв і налаштування інструменту. Додати пристрій можна, вказавши його IP-адресу і рядок спільноти SNMP. Програмне забезпечення також має корисні функції попередження, які можуть автоматично сповіщати вас про ненормальні ситуації, наприклад, вихід з ладу каналу або перевищення заданого порогу використання. NPM легко масштабується від невеликих до великих мереж із сотнями пристроїв, розміщених у різних локаціях.
Щодо вартості, то SolarWinds Network Performance Monitor коштує трохи менше 3000 доларів і залежить від кількості пристроїв для моніторингу. SolarWinds пропонує безкоштовну 30-денну пробну версію, щоб ви могли протестувати продукт і переконатися, що він відповідає вашим потребам.
БЕЗКОШТОВНА 30-ДЕННА ПРОБНА ВЕРСІЯ: SolarWinds Network Performance Monitor
2. Riverbed Steelhead SD
Пристрій Riverbed Steelhead SD є одним з найкращих рішень. Його популярність частково зумовлена підходом до оптимізації “встановив і забув”. Riverbed заявляє, що пристрій можна налаштувати за п’ятнадцять хвилин. Щойно пристрої встановлено та налаштовано між маршрутизаторами на кожному кінці каналу WAN, вони автоматично починають оптимізувати трафік.
Riverbed Steelhead SD використовує кілька потужних технологій для досягнення оптимізації. По-перше, пристрій використовує стиснення, де кілька пакетів об’єднуються в один, зменшуючи затримку. Система також використовує посилання на дані, що є різновидом дедуплікації. Це “інтелектуальний” процес, який може досягти підвищення швидкості на 60-90%. Прогнозування транзакцій – це ще один метод оптимізації, який використовує Riverbed Steelhead SD, передбачаючи дії користувачів. Наприклад, якщо користувач натисне на назву файлу, велика ймовірність, що він захоче завантажити його. Тому пристрій відразу почне завантаження.
3. Blue Coat PacketShaper
Blue Coat PacketShaper, який зараз належить Symantec, займається оптимізацією WAN вже близько 20 років. Це одне з найбільш відомих рішень. З назви випливає, що основна технологія, яку він використовує, – це формування трафіку.
Blue Coat PacketShaper легко ідентифікує бізнес-додатки, хмарні сервіси та трафік додатків. Він забезпечує прості політики для керування трафіком додатків. Він може гарантувати пропускну здатність для критичних додатків, встановлюючи їх пріоритет. Гарантія пропускної здатності забезпечується за рахунок обмеження іншого, менш важливого трафіку.
PacketShaper забезпечує повний огляд мережі на 360° і відстежує трафік на всіх портах і протоколах. Звіти PacketShaper відображають поведінку програм та користувачів, які можуть впливати на продуктивність або цілісність мережі. Вбудована функція звітності надає попередньо налаштовані звіти для швидкого аналізу важливої статистики мережі.
4. Citrix NetScaler SD-WAN
Citrix стверджує, що NetScaler SD-WAN єдиний, хто поєднує проактивне керування трафіком додатків, наскрізний QoS, маршрутизацію та оптимізацію WAN. Мета системи – забезпечити кращий досвід для користувачів філій при роботі з SaaS, корпоративними та віртуальними настільними програмами. Це допомагає знизити витрати на мережу, спростити мережу віддаленого офісу та забезпечити видимість продуктивності додатків.
NetScaler SD-WAN використовує стиснення даних та дедуплікацію для прискорення роботи програм. Він також підтримує широкий набір протоколів прискорення, включаючи провідне в галузі прискорення HDX для швидшої доставки додатків. Система пропонує централізоване визначення політики та інтегровану конфігурацію оптимізації WAN, роблячи створення програмно-визначеної WAN інтуїтивно зрозумілим і простим. Також є динамічна маршрутизація, яка враховує зміни в мережі та може бути розгорнута як маршрутизатор філії WAN.
Ця система також є хорошим засобом безпеки. Вона має вбудований брандмауер, що підтримує додатки, спрощуючи впровадження централізованих політик брандмауера. Завдяки вбудованим можливостям шифрування і тунелювання, не потрібно використовувати VPN для встановлення з’єднання через публічний інтернет.
5. Рішення Cisco
Cisco, безперечно, найвідоміший бренд у сфері мереж. Завдяки широкому асортименту рішень не дивно, що в нього є і рішення для оптимізації WAN. Cisco пропонує цілий спектр продуктів і рішень. Давайте поглянемо на них.
По-перше, це Cisco SD-WAN. Це рішення працює, обираючи найбільш ефективний канал для кожного додатка. Зазвичай його використовують у віддаленому офісі, де є підключення до WAN та Інтернету. Cisco SD-WAN може автоматично перенаправляти некритичний трафік через Інтернет, залишаючи WAN для важливих бізнес-застосунків.
Хоча Cisco SD-WAN ефективний, він не вирішує безпосередньо проблеми затримки, джиттера та втрати пакетів, які виникають у WAN. Cisco WAAS використовує комбінацію методів прискорення для подолання проблем, пов’язаних з передачею трафіку через WAN. Він застосовує методи прискорення протоколу і кешування до кожного потоку трафіку WAN, забезпечуючи належну роботу додатків. Cisco стверджує, що WAAS змусить “додатки працювати в WAN так само добре, як і в LAN”.
WAAS також можна інтегрувати з хмарними сервісами кешування від Akamai, провідного гравця у сфері доставки контенту, забезпечуючи оптимізацію, “розширюючи інтелектуальну платформу Akamai безпосередньо на маршрутизатор філії”. Усі рішення Cisco можна централізовано керувати, контролювати, проектувати та налаштовувати за допомогою Cisco DNA Center та Virtual Central Manager для WAAS.
6. Silver Peak NX & VX
Silver Peak пропонує кілька рішень у сфері оптимізації та прискорення програмно-визначених WAN, гібридних WAN та глобальних мереж. Його пристрої оптимізації WAN NX розміщуються між мережевими ресурсами та інфраструктурою WAN та допомагають подолати проблеми пропускної здатності, відстані та якості під час передачі даних додатків через WAN.
Пристрої Silver Peak NX не потребують реконфігурації клієнта, сервера або додатків для своєї роботи. Ці пристрої вважаються найефективнішими на ринку за версією Silver Peak. Пристрої доступні для малих філій та великих центрів обробки даних, підтримуючи до 5 Гбіт/с пропускної здатності WAN та 512 000 одночасних потоків. Система також доступна у віртуальній формі як Silver Peak VX, яка може працювати на будь-якому гіпервізорі.
Висновок
Незалежно від того, яке рішення ви оберете, усі розглянуті тут продукти забезпечують високу якість. Такий інструмент моніторингу, як SolarWinds Network Performance Monitor, допоможе вам на етапі планування та дозволить продемонструвати результати оптимізації. Є різні причини оптимізації WAN, але в кінцевому підсумку, найбільша вигода від оптимізації WAN полягає в тому, що користувачі мережі отримують найкращий досвід.