seminario de redes (66.48) trabajo práctico nº 1 optimizadores de redes wan grupo 2alumnospadrÓn...
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Seminario de Redes (66.48)Seminario de Redes (66.48)
Trabajo Práctico Nº 1Trabajo Práctico Nº 1
Optimizadores de redes WANOptimizadores de redes WAN
GRUPO 2
ALUMNOS ALUMNOS PADRÓNPADRÓN
Ramiro Alonso 81841
Nicolás Moretti 84797
Alfredo Romero 85842
Gustavo Bortolazzi 85218
Introducción a la Introducción a la Optimización de Sistemas Optimización de Sistemas
Distribuidos (DSO)Distribuidos (DSO)
Introducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos
WAN
Branch OfficeData Center
Caso Típico de conexión en una empresaCaso Típico de conexión en una empresa
Introducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos
Problemas en las redes WANProblemas en las redes WAN
Ancho de Banda Limitado:Ancho de Banda Limitado: Generalmente las oficinas remotas conectadas con redes WAN tienen solo un 1% del ancho de banda disponibles en una red LAN
Alta Latencia:Alta Latencia: La latencia en una WAN es ciento de veces más grande que en una LAN (cercana a 0)
Chatty Transport Protocol:Chatty Transport Protocol: TCP, el protocolo de transporte mayormente usado, no fue desarrollado pensado en tener poco ancho de banda y mucha latencia.
Even Chattier Application Protocol Even Chattier Application Protocol :: Por encima de TCP, la mayoría de los programas tienen sus protocolos
Introducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos
¿Por qué es importante DSO?¿Por qué es importante DSO?
Mayor Productibilidad:Mayor Productibilidad: Especialmente en los sectores donde circulan gran cantidad de archivos (Ingeniería, desarrollo de software)
Consolidación del sitio:Consolidación del sitio: Desplegar, mantener y administrar cientos de servers, tape backup systems, etc, es muy caro por eso lo ideal es tener un lugar físico consolidado.
Optimización del ancho de banda:Optimización del ancho de banda: Los links WAN son muy caros, por lo tanto se debe hacer más con lo mismo
Introducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos
Opciones para DSOOpciones para DSO Infraestructura DistribuidaInfraestructura Distribuida (utilizando servers en las oficinas remotas) Aumentar el ancho de bandaAumentar el ancho de banda Enviar menos datosEnviar menos datos (utilizando WAN optimization o Network Compression) Enviar primero los datos importantes Enviar primero los datos importantes (implementando tecnologia QoS) Guardar localmente copias de los datosGuardar localmente copias de los datos (File Caching, Web Caching, Distributed File Systems) Hacer TCP más eficienteHacer TCP más eficiente (Modificando Transport Protocol. Por ejemplo hacer que TCP use ventanas más grandes) Usando Thin-ClientsUsando Thin-Clients
Introducción a la Optimización de Sistemas DistribuidosIntroducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos
Infraestructura DistribuidaInfraestructura Distribuida¿Que es?
Cada oficina remota tendrá sus propios servidores de archivos y servidores de correo electrónico.
Ventajas
Los usuarios tienen mejor performance Menor tiempo de respuesta para abrir, guardar o enviar datos
Desventajas
Alto costo de mantenimiento y administración de los servers La administración de los archivos por parte de muchas personas
Ahorra ancho de banda Reduce el tráfico
Network CompressionNetwork Compression¿Que es?
La idea es crear un “code book” basado en parámetros repetidos en la transmisión de datos y reemplazarlos por códigos más pequeñosVentajas
Desventajas
Poco notorio en la performance de los programas La administración de los archivos por parte de muchas personas
Introducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos
Ahorra ancho de banda Reduce el tráfico
Caching (Web, File and Email)Caching (Web, File and Email)¿Que es?
La idea es guardar los datos en un sitio remoto para que al requerir nuevamente esos datos no se tenga que recurrir al server original Ventajas
Desventajas
Poco notorio en la performance de los programas Solo sirve para contenidos idénticos
Introducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos
Gran impacto el throughput de las aplicaciones que usan TCP Permite mas aprovechar el ancho de banda
Transport Protocol OptimizationTransport Protocol Optimization¿Que es?
La optimización de TCP se obtiene aumentando el tamaño de las ventanas y/o spoofing acks para habilitar a los paquetes siguientesto para ser enviados lo mas rápido posibleVentajas
Desventajas
Si se utilizan Application Protocol menos eficiente que TCP, no se ven resultados
Introducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos
Menor tiempo de respuesta para aplicaciones críticas
QoS (Quality of Service) QoS (Quality of Service) ¿Que es?
La idea es detectar características de los paquetes y asignar prioridades, reservando las prioridades más altas para las aplicaciones mas críticas.Ventajas
Desventajas
Si se utilizan Application Protocol menos eficiente que TCP, no se ven resultados
Introducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos
Disminución de los costos y complejidad en IT El trabajo de mantenimiento, actualización es menor
Thin ClientThin Client¿Que es?
Con thin client technology, una aplicación como Microsoft Word puede ser desplegada desde el server central, y el cliente accede a la aplicación desde la WAN simplificando la administración de las aplicaciones.Ventajas
Desventajas
Problemas en programas muy interactivos o si la latencia es muy grandeSe necesita reservar ancho de banda para cada cliente
Introducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos
Riverbed’s SteelheadRiverbed’s Steelhead
Introducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos
Remueve todo el tráfico redundante de la WANRemueve todo el tráfico redundante de la WANSe realiza guardando todo el tráfico WAN en un disco duro
Minimiza el round trip de TCPMinimiza el round trip de TCPUsando Virtual TCP Window Expansion (VWE), se puede reducir el número de round trips
Minimize turns generated by applicationMinimize turns generated by applicationOptimiza aplicaciones específicas, los cuales minimizan el número de round trips en la WAN generado por aplicaciones como Windows y Exchange.
Introducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos
BeneficiosBeneficios
Higher throughput for applications on WANs.
Combinando las 3 tecnicas anteriores se puede mejorar el throughput hasta 100 veces.
• Unparalleled Bandwidth Reduction.
Con la redución del ancho de banda utilizado en cada transaccion.• Flexibility.
Con un throughput en WAN que se aproxima a una LAN.• Transparency.
Steelhead es transparente, con lo cual no requiere configuración en el cliente o en el server.
Cuadro ComparativoCuadro ComparativoIntroducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos
Soluciones empleadas en Soluciones empleadas en los optimizadores de WANlos optimizadores de WAN
Problema Solución
Escaso ancho de bandaEscaso ancho de banda
SDR (Scalable Data Referencing)
LZ compression
LatenciaLatencia
Window scaling
Virtual window scaling
Optimización TCP (solo TCP)
Optimización de aplicaciones
SolucionesSoluciones
File Servers
Mail Servers
WebServers
FilersTape
BackupStorage
WAN
File Servers Mail
ServersFilers
TapeBackup
Data CenterBranch Office
InstalaciónInstalación básicabásica (in-pathin-path)
Todo el trafico a optimizar tiene pasar a través de los equipos Steelhead
Los Steelhead actúan se comportan como Bridges para la red, por lo que las aplicaciones no se enteran de la existencia de las optimizaciones ni de la
presencia de los equipos. Son equipos transparentes para la red, por lo que no hay que hacer configuraciones en las redes (en las configuraciones mas
comunes). Además dejan pasar libremente el trafico no optimizado.
Scalable data referencing SDRScalable data referencing SDR
Consiste en retener segmentos de información Consiste en retener segmentos de información
enviados y recibidos a través de la WAN. Los enviados y recibidos a través de la WAN. Los
equipos tienen discos rígidos, y guardan equipos tienen discos rígidos, y guardan
segmentos de información. Se le asigna una segmentos de información. Se le asigna una
referencia a cada segmento, y si se tiene que referencia a cada segmento, y si se tiene que
volver a enviar la misma información se envía volver a enviar la misma información se envía
solo la referencia.solo la referencia.
Data
WAN
SDR Soluciona las limitaciones de ancho de bandaSDR Soluciona las limitaciones de ancho de banda
Archivos y datos reconstruidosPetición
Archivos y datos
• El equipo intercepta automáticamente las respuestas y segmenta los datos
• Solo los segmentos nuevos son comprimidos y enviados por la red WAN.
60-98% reducción en la utilización de la red WAN
• Las peticiones van directo del cliente al server.
Data Center Branch Office
• Referencias de 16-Bytes comunican megabytes de datos existentes• El equipo remoto reconstruye datos y los envía al client
Referencias
Segmentos nuevos
Optimización del Optimización del protocoloprotocolo TCP TCP
Se busca evitar el triple hand shake inicial de las conexiones TCP, a través de la WAN.
Entre los equipos se mantienen abiertas 20 conexiones TCP. Además se expande el tamaño de la ventana usando “Windows Scaling” con una expansión extra por los datos que pasan como referencia.
Sin optimización TCPSin optimización TCP
Data CenterBranch Office
Datos
syn
syn+ack
ack
WAN
Optimización de TCP
WAN
Data Center
Branch Office
Datos
synsyn+ack
Hack
Triple hand shake
synsyn+ackack
Triple handshake
ConexiónTCP 1
En LAN
ConexiónTCP 2
PRE EXISTENTE
ConexiónTCP 3
En LAN
Sin optimización de las aplicaciones
Ineficiencias típicas de las aplicaciones
Open
FID
Read 1
Read 2
WAN
Data Center Branch Office
Petición
Protocolo de aplicación optimizado (Transaction Prediction)Protocolo de aplicación optimizado (Transaction Prediction)
WAN
Data Center Branch Office
Transferencia optimizada
El EQUIPO hace la transacción localmente
El EQUIPO hace la transacción localmente
Aplicaciones optimizadasAplicaciones optimizadas
CIFS, SMB (Windows file sharing)
MAPI (Windows messaging subsystem)
Exchange 2007
NFS (Network file system)
Trafico HTTP (incluso con SSL)
DNS
Oracle 11i
Y muchas más
Proxy File System (PFS)Proxy File System (PFS)
Los equipos tienen una partición extra para almacenar archivos. Gracias a esto, puede suministrar los archivos incluso con el enlace WAN cortado.
Funciona como servidor de archivos para la red local.
Sincroniza los archivos con los del servidor central (con un intervalo predefinido).
Calidad de servicio (QoS)Calidad de servicio (QoS)
Calidad de servicio (QOS)Calidad de servicio (QOS)
Políticas para calidad de servicio:
Clasificación en el extremo de la red Clasificación en los dispositivos finales
Se conforma un sistema de colas con distintas prioridades y se etiqueta la información de acuerdo al tipo de trafico.
Calidad de servicio (QOS)Calidad de servicio (QOS)
QOS: implementación RIVERBED STEELHEAD QOS: implementación RIVERBED STEELHEAD
Algoritmo HFSC (Hierarchical Fair Service Curve)
Garantiza throughput mínimo (curva de servicio)
Uso jerárquico del BW
Uso condicionado del BW restante (por clase)
Contempla ráfagas de tráfico
Calidad de servicio (QOS)Calidad de servicio (QOS)
Curva de servicioCurva de servicio
Calidad de servicio (QOS)Calidad de servicio (QOS)
Reglas de clasificación de tráfico:Reglas de clasificación de tráfico:
Clasificación de un determinado tipo de trafico a una clase determinada
Clasificación por combinaciones de :
IP destino y origen
Puerto destino y origen
Campo de protocolo en header IP
DSCP bits
ID VLAN
Tráfico optimizado o de paso directo
Calidad de servicio (QOS)Calidad de servicio (QOS)
Configuración troughput WAN:Configuración troughput WAN:
Reglas de fowardeo de trafico por prioridad de clases
Tipos de trafico - clases
Tiempo real
Interactivo
Critico para el negocio
Normal
Baja prioridad
Mercado actual Mercado actual
MercadoMercado
Esquema del mercado actual de proveedores del servicio:
MercadoMercado
De las paginas de las distintas empresas que brindan este tipo de soluciones encontramos los siguientes precios:
Riverved - steelhead
Expand Networks