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，絕對不是簡單的認(rèn)為就是自己出口的帶寬數(shù)值。另外，網(wǎng)絡(luò)帶寬是分兩個方向分別來看的，目前大部分骨干以下的鏈路上下行兩個方向可用帶寬明顯不對稱，一般是下行大于上行，而在骨干以上及出口鏈路上兩個方向數(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)和將來新業(yè)務(wù)的開展的基本需要。
1.不要過分相信“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)過的路由器或交換機的機會會大大增多。而這些路由器或交換機對數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)會形成微小的延遲，多次的微小延遲就會形成積累作用。另外，在廣域網(wǎng)上TCP/IP 協(xié)議的效率極為低下，比如，分支機構(gòu)的用戶打開存儲在總部服務(wù)器上一個演示文稿時，這需要在客戶端和服務(wù)器之間進行多次的重復(fù)“握手機制”，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。因為通過三個重復(fù)的ACK來判斷分組丟失的情況要比超時對網(wǎng)絡(luò)的影響更多，因此TCP連接會花費大多數(shù)時間在擁塞避免算法上。
我們測試網(wǎng)絡(luò)連通性的命令主要有ping或tracert，他們往往會受到防火墻和路由設(shè)置的限制而無法解決指標(biāo)測量問題。即使沒有這些限制，這些命令結(jié)果反映的雙向時延也不能說明問題的本質(zhì)，因為只有上下行兩個方向分別單獨測量的結(jié)果才能表明問題的真實情況。
2.服務(wù)器和程序設(shè)計問題
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)中沒有其它背景流量時，網(wǎng)絡(luò)能夠提供的最大的吞吐量。可用帶寬是指在網(wǎng)絡(luò)路徑(通路)存在背景流量的情況下，能夠提供給某個業(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)管理的要點來看，殊不知很多問題出在服務(wù)器和程序設(shè)計方面。
很多企業(yè)的Web服務(wù)器低效運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)器都不會有明顯感覺，但在數(shù)百條同時連接的情況下，Web服務(wù)進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)都是運行在通用操作系統(tǒng)上，( OS本身并沒有優(yōu)化)，而在程序開發(fā)階段也沒有對Web服務(wù)的功能充分測試，進而限制了Web服務(wù)器處理數(shù)千條TCP連接的能力。問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的時鐘頻率。
3.病毒對帶寬的干擾
近段時間以來，很多局域網(wǎng)出現(xiàn)了大范圍的網(wǎng)絡(luò)中斷現(xiàn)象，這大多是因為個別用戶計算機感染某種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，其他用戶不能再通過arp命令查看網(wǎng)關(guān)的物理地址，使用相關(guān)的Antiarp軟件也無法起到相應(yīng)的作用。
以財政專網(wǎng)為例，如果網(wǎng)絡(luò)突然緩慢，在重要數(shù)據(jù)往來的時間段，留給系統(tǒng)管理員的響應(yīng)時間只有寶貴的十幾分鐘、甚至幾分鐘。而且，蠕蟲病毒對網(wǎng)絡(luò)速度的影響越來越嚴(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，病毒選擇用戶個人電腦中的隨機文檔附加在用戶的通訊簿上，通過隨機地址進行郵件發(fā)送。成百上千的這種垃圾郵件有的排著隊往外發(fā)送，有的又成批地被退回來堆在服務(wù)器上。這都造成個骨干線路出現(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，我們在增加帶寬之前最好要排除病毒問題。
4.網(wǎng)絡(luò)中的壓縮技術(shù)
除去增加網(wǎng)絡(luò)帶寬之外，還有一些比較實際的解決辦法，例如“壓縮技術(shù)”。在電信術(shù)語中，壓縮的定義是：“通過消除相同的或在后續(xù)的采樣間隔中沒有變化的位串，來減少對信息或信號編碼時所需的位數(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，用來進行廣域網(wǎng)傳遞。通過信息壓縮處理，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)闹饕獦邮降膭討B(tài)詞匯，構(gòu)造全面的知識庫，有時也稱作“MSR字典”。隨著從網(wǎng)絡(luò)通信延伸和繼續(xù)，它會了解到更多的樣式和相關(guān)性，而知識庫將不斷更新，那些沒有用處的樣式記錄會被重新排列的新樣式所替換。采用這種方式，MSR的知識庫將與網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)語言和通信特征不斷保持同步。
建議
無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。我們需要提高對網(wǎng)絡(luò)流量的監(jiān)控能力，實現(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)、即時聊天(MSN、QQ等)、流媒體(MMS、RTSP)等。針對不同 的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用協(xié)議進行流量監(jiān)控和分析，如果某一個協(xié)議在一個時間段內(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，針對現(xiàn)有廣域網(wǎng)應(yīng)用，部署QoS也可以起到加速的作用。因為QoS強調(diào)網(wǎng)絡(luò)的充分可控性，即需要對網(wǎng)絡(luò)資源和用戶行為進行嚴(yán)格的約束和控制。至今為止，在IP網(wǎng)絡(luò)上實現(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)擴展，通過在網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點上維護一定的狀態(tài)信息，保證分組在網(wǎng)絡(luò)中流動時的可控性，是電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計思想在互聯(lián)網(wǎng)中的滲透與融合。
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