帶寬是網(wǎng)絡(luò)性能瓶頸?
網(wǎng)絡(luò)帶寬是指端到端的可用帶寬，絕對(duì)不是簡(jiǎn)單的認(rèn)為就是自己出口的帶寬數(shù)值。另外，網(wǎng)絡(luò)帶寬是分兩個(gè)方向分別來(lái)看的，目前大部分骨干以下的鏈路上下行兩個(gè)方向可用帶寬明顯不對(duì)稱，一般是下行大于上行，而在骨干以上及出口鏈路上兩個(gè)方向數(shù)據(jù)鏈路的可用帶寬比較接近。因此，區(qū)別不同方向的鏈路帶寬是必要的。如何得到不同方向的鏈路在不同的時(shí)段還有多少剩余的帶寬可供使用、是否擁塞、鏈路帶寬是否可以滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)和將來(lái)新業(yè)務(wù)的開展的基本需要。
1.不要過(guò)分相信“命令”
細(xì)想一下，我們才發(fā)現(xiàn)，廣域網(wǎng)里數(shù)據(jù)包所經(jīng)過(guò)的路由器或交換機(jī)的機(jī)會(huì)會(huì)大大增多。而這些路由器或交換機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)會(huì)形成微小的延遲，多次的微小延遲就會(huì)形成積累作用。另外，在廣域網(wǎng)上TCP/IP 協(xié)議的效率極為低下，比如，分支機(jī)構(gòu)的用戶打開存儲(chǔ)在總部服務(wù)器上一個(gè)演示文稿時(shí)，這需要在客戶端和服務(wù)器之間進(jìn)行多次的重復(fù)“握手機(jī)制”，即使在高速的廣域網(wǎng)聯(lián)路上，TCP協(xié)議的表現(xiàn)也不能讓人滿意。因?yàn)橥ㄟ^(guò)三個(gè)重復(fù)的ACK來(lái)判斷分組丟失的情況要比超時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響更多，因此TCP連接會(huì)花費(fèi)大多數(shù)時(shí)間在擁塞避免算法上。
我們測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連通性的命令主要有ping或tracert，他們往往會(huì)受到防火墻和路由設(shè)置的限制而無(wú)法解決指標(biāo)測(cè)量問(wèn)題。即使沒(méi)有這些限制，這些命令結(jié)果反映的雙向時(shí)延也不能說(shuō)明問(wèn)題的本質(zhì)，因?yàn)橹挥猩舷滦袃蓚€(gè)方向分別單獨(dú)測(cè)量的結(jié)果才能表明問(wèn)題的真實(shí)情況。
2.服務(wù)器和程序設(shè)計(jì)問(wèn)題
帶寬一般分為瓶頸帶寬和可用帶寬。瓶頸帶寬是指當(dāng)一條路徑(通路)中沒(méi)有其它背景流量時(shí)，網(wǎng)絡(luò)能夠提供的最大的吞吐量?？捎脦捠侵冈诰W(wǎng)絡(luò)路徑(通路)存在背景流量的情況下，能夠提供給某個(gè)業(yè)務(wù)的最大吞吐量。我們通常把這兩種帶寬的數(shù)值表述當(dāng)作網(wǎng)絡(luò)管理的要點(diǎn)來(lái)看，殊不知很多問(wèn)題出在服務(wù)器和程序設(shè)計(jì)方面。
很多企業(yè)的Web服務(wù)器低效運(yùn)行的主要原因不是服務(wù)器的系統(tǒng)配置不到位，而是Web服務(wù)系統(tǒng)沒(méi)有優(yōu)化。在連接數(shù)量較少的情況下，客戶端和服務(wù)器都不會(huì)有明顯感覺(jué)，但在數(shù)百條同時(shí)連接的情況下，Web服務(wù)進(jìn)程的性能局限性就變得非常明顯。比較明顯的就是許多企業(yè)設(shè)計(jì)用于支持業(yè)務(wù)流程的Web服務(wù)內(nèi)容，但這些服務(wù)都是運(yùn)行在通用操作系統(tǒng)上，( OS本身并沒(méi)有優(yōu)化)，而在程序開發(fā)階段也沒(méi)有對(duì)Web服務(wù)的功能充分測(cè)試，進(jìn)而限制了Web服務(wù)器處理數(shù)千條TCP連接的能力。問(wèn)題的根源在于與輸入/輸出(I/O)相關(guān)的軟件架構(gòu)，而不是RAM容量或CPU的時(shí)鐘頻率。
3.病毒對(duì)帶寬的干擾
近段時(shí)間以來(lái)，很多局域網(wǎng)出現(xiàn)了大范圍的網(wǎng)絡(luò)中斷現(xiàn)象，這大多是因?yàn)閭€(gè)別用戶計(jì)算機(jī)感染某種ARP病毒導(dǎo)致。而這種病毒的危害的影響程度往往超出了網(wǎng)管人員的預(yù)期，很多ARP病毒可能已衍生新的變種，這些病毒發(fā)作時(shí)，其他用戶不能再通過(guò)arp命令查看網(wǎng)關(guān)的物理地址，使用相關(guān)的Antiarp軟件也無(wú)法起到相應(yīng)的作用。
以財(cái)政專網(wǎng)為例，如果網(wǎng)絡(luò)突然緩慢，在重要數(shù)據(jù)往來(lái)的時(shí)間段，留給系統(tǒng)管理員的響應(yīng)時(shí)間只有寶貴的十幾分鐘、甚至幾分鐘。而且，蠕蟲病毒對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度的影響越來(lái)越嚴(yán)重，例如“網(wǎng)絡(luò)天空”等郵件蠕蟲病毒，它們導(dǎo)致被感染的用戶只要一連上網(wǎng)就不停地往外發(fā)郵件，病毒選擇用戶個(gè)人電腦中的隨機(jī)文檔附加在用戶的通訊簿上，通過(guò)隨機(jī)地址進(jìn)行郵件發(fā)送。成百上千的這種垃圾郵件有的排著隊(duì)往外發(fā)送，有的又成批地被退回來(lái)堆在服務(wù)器上。這都造成個(gè)骨干線路出現(xiàn)明顯擁塞，甚至在蠕蟲泛濫的局域網(wǎng)中，癱瘓的事件屢有發(fā)生。由此可見(jiàn)，我們?cè)谠黾訋捴白詈靡懦《締?wèn)題。
4.網(wǎng)絡(luò)中的壓縮技術(shù)
除去增加網(wǎng)絡(luò)帶寬之外，還有一些比較實(shí)際的解決辦法，例如“壓縮技術(shù)”。在電信術(shù)語(yǔ)中，壓縮的定義是：“通過(guò)消除相同的或在后續(xù)的采樣間隔中沒(méi)有變化的位串，來(lái)減少對(duì)信息或信號(hào)編碼時(shí)所需的位數(shù)量或帶寬的技術(shù)”。與增加帶寬作用相同的包括比較典型的MSR(分子序列壓縮)技術(shù)。
MSR技術(shù)在廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)加速的主要表現(xiàn)為：數(shù)據(jù)包壓縮以后才進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。它可以把很多壓縮的信息包封裝在特定輸出信息包中，用來(lái)進(jìn)行廣域網(wǎng)傳遞。通過(guò)信息壓縮處理，需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的數(shù)量大量減少。另外，MSR的分析算法還檢測(cè)通信中重復(fù)的樣式，并構(gòu)造在組織上傳輸?shù)闹饕獦邮降膭?dòng)態(tài)詞匯，構(gòu)造全面的知識(shí)庫(kù)，有時(shí)也稱作“MSR字典”。隨著從網(wǎng)絡(luò)通信延伸和繼續(xù)，它會(huì)了解到更多的樣式和相關(guān)性，而知識(shí)庫(kù)將不斷更新，那些沒(méi)有用處的樣式記錄會(huì)被重新排列的新樣式所替換。采用這種方式，MSR的知識(shí)庫(kù)將與網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言和通信特征不斷保持同步。
建議
無(wú)限的增加帶寬不如合理的分析網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，部署智能的服務(wù)保障體系。我們需要提高對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的監(jiān)控能力，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量協(xié)議的劃分，如：Web瀏覽(HTTP)、電子郵件(POP3、SMTP、WEB MAIL、文件下載(FTP)、即時(shí)聊天(MSN、QQ等)、流媒體(MMS、RTSP)等。針對(duì)不同 的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用協(xié)議進(jìn)行流量監(jiān)控和分析，如果某一個(gè)協(xié)議在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)超常占用可用帶寬的情況，就有可能是攻擊流量或蠕蟲病毒出現(xiàn)。
再者，針對(duì)現(xiàn)有廣域網(wǎng)應(yīng)用，部署QoS也可以起到加速的作用。因?yàn)镼oS強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)的充分可控性，即需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源和用戶行為進(jìn)行嚴(yán)格的約束和控制。至今為止，在IP網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)QoS已經(jīng)有了若干可行的方案，包括IntServ、DiffServ、SCORE、DPS等。在這其中，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)工程領(lǐng)域的是基于MPLS的QoS方案，許多企業(yè)已經(jīng)充分將VPN與之同步部署。MPLS是面向連接的，是ATM技術(shù)在IP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)擴(kuò)展，通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)上維護(hù)一定的狀態(tài)信息，保證分組在網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)時(shí)的可控性，是電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)思想在互聯(lián)網(wǎng)中的滲透與融合。
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