Intelligent Acceleration

 

Im Folgenden werden die Features des Ipanema-Systems beschrieben, die die Antwortzeiten von Anwendungen im WAN reduzieren.

 

Die Intelligent Acceleration-Features ermöglichen:

 

 

 

 

 

Beschleunigung bei gleichzeitigem Schutz der Performance kritischer Anwendungen

 

Beschleunigung darf nicht mit Optimierung verwechselt werden. Optimierung ist eine zwingend erforderliche Technologie, um sicherzustellen, dass die Antwortzeiten von kritischen Anwendungen auf einem Minimum gehalten werden. In Stau-Situationen vergrößert sich der FIFO-Puffer im Router selbstständig, die Übertragungsverzögerungen werden größer und es gehen erste Pakete verloren, wodurch die Anwendungsperformance verschlechtert wird.

 

Darüber hinaus setzen viele Beschleunigungstechnologien Methoden ein, die die Netzwerkprotokolle bei der Nutzung von Netzwerkressourcen überfordern. So kann es dazu kommen, dass Datenströme die Leitung in Situationen verstopfen, in denen dies eigentlich durch Netzwerkprotokolle verhindert werden sollte. Ohne die entsprechende Koordinierung mit Optimierungstechnologien bewirken die meisten Beschleunigungskonzepte in der Tat eine Verschlechterung der gebotenen Anwendungsqualität.

 

Ipanema bietet dagegen ein einzigartiges Konzept, das die Beschleunigungs-Features eng mit den anderen Kernfunktionen für Transparenz und Optimierung verzahnt. Damit ist gewährleistet, dass die Beschleunigung immer kontrolliert ist und dazu dient, die vorab definierten, geschäftsorientierten Anwendungsperformance-Zielvorgaben zu erfüllen. So werden die Beschleunigungs-Features des Ipanema-Systems nie Anlass für eine Performance-Verschlechterung.

 

Implementierung eines strategischen und taktischen Beschleunigungskonzepts

 

Es gibt drei Einsatzgebiete für die Beschleunigung: 

 

  • Die Unzulänglichkeit des TCP-Protokolls: Aufgrund seiner Session-orientierten Funktionsweise kann das TCP-Protokoll nicht alle zur Verfügung stehenden Netzwerkressourcen nutzen.

 

  • Bandbreiten-Engpässe: Die Performance vieler Anwendungen ist abhängig von der verfügbaren Bandbreite. Ist diese höher, sind auch die Antwortzeiten der Applikation kürzer.

 

  • Die Unzulänglichkeit des Anwendungsprotokolls: Die meisten Applikationen wurden nicht für den Einsatz im WAN entwickelt. Ihr Anwendungsprotokoll ist „ geschwätzig“ und erfordert einen umfangreichen Austausch von Daten. Wenn die Netzwerkverzögerung zunimmt, verschlechtert sich ihre Performance erheblich.

 

Die ersten beiden Faktoren sind schwerwiegender als der dritte. Denn Engpässe, die durch die Unzulänglichkeit des Anwendungsprotokolls entstehen, sollten Unternehmen mit technischem Know-how als taktisches Problem begreifen. Sie lassen sich allesamt durch ein Update der Applikation beseitigen, das gewährleistet, dass WAN-typische Verzögerungen berücksichtigt werden. Microsoft geht bereits seit vielen Jahren so vor. So bietet Exchange 2003 in Kombination mit dem Outlook 2003 Cache-Modus im Vergleich zu seinem Vorgänger erhebliche Performance-Verbesserungen beim Einsatz im WAN. CIFS, ein Protokoll, das für seine äußerst schlechte WAN-Performance bekannt ist, wurde komplett überarbeitet, um als Bestandteil neuer Windows Vista und Longhorn Betriebssysteme WAN-Performance-Probleme zu lösen.

 

Ipanema deckt alle drei Einsatzgebiete für die Beschleunigung ab, um strategische wie taktische Anforderungen zu erfüllen.

 

 

 


Dank Tele-Acceleration maximale TCP-Performance ohne Appliances in den Zweigstellen zu installieren

 

Die beiden Hauptfaktoren, die die TCP-Performance einschränken, sind die „Slow Start“-Phasen und die Begrenzung des „TCP-Fensters“. Diese führen dazu, dass das Protokoll bei Verbindungen mit längeren Verzögerungen und größerer Kapazität nicht die gesamte Bandbreite nutzen kann („Bandwidth Delay Product Problem”).

 

Der „Slow Start“-Mechanimus von TCP dient zur Feststellung, wie viel Bandbreite für jede Session zur Verfügung steht. Dieser Mechanismus wird von jeder einzelnen Session genutzt und arbeitet mit einer ständigen Steigerung des Session-Durchsatzes bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Leitung vollständig ausgefüllt ist. Dann geht das Protokoll davon aus, die maximal verfügbare Bandbreite ermittelt zu haben. Da jedoch die verwendete Bandbreite nur langsam gesteigert wird, nutzt das Protokoll in der Anfangsphase grundsätzlich nicht die gesamte, zur Verfügung stehende Bandbreite aus. In dieser Phase der Verbindung bleibt es also unter der Performance-Obergrenze. Damit bleibt ein bestimmter Anteil an Bandbreite ungenutzt, sodass längere Antwortzeiten entstehen als eigentlich notwendig.

 

Das Ipanema-System kann an dieser Stelle sein Wissen über den optimalen Durchsatz für jede Session, das es dank der Transparenz- und Optimierungs-Features besitzt, optimal einbringen. Mit einem „Local Acknowledge“-Mechanismus in der ip|engine, die sich nahe an der Datenverkehrs-Quelle befindet, stellt die Ipanema Tele-Acceleration jede Session sofort auf ihre optimale Bandbreite ein. Dies führt zu einer entscheidenden Verbesserung der Antwortzeit bei einer Vielzahl von Anwendungen, darunter auch Applikationen, die auf HTTP oder HTTPS basieren.

 

Das „Bandwidth Delay Product Problem“ beschreibt die Unfähigkeit von TCP, die gesamte verfügbare Bandbreite zu nutzen, wenn die Anzahl der simultanen Sessions gering und das Produkt von Bandbreite und Verzögerung im Vergleich zur TCP-Fenstergröße groß ist (die TCP-Fenstergröße hängt von den TCP-Implementierungen auf Client- und Server-Seite ab). Wird beispielsweise nachts ein Backup mit einer einzigen TCP-Session auf einer Verbindung mit hoher Verzögerung und hoher Bandbreite durchgeführt, so wird nur ein Bruchteil der verfügbaren Bandbreite genutzt. Dies hat eine wesentlich längere Backup-Dauer als notwendig zur Folge.

 

Ipanema löst dieses Problem durch eine praktisch unbegrenzte TCP-Fenstergröße, indem die Paketübertragungs­geschwindigkeit an der Quelle gesteuert wird.

 

Im Gegensatz zu jeder anderen Lösung auf dem Markt bietet Ipanema TCP-Beschleunigungsfeatures, ohne dass Hardware-Appliances in Filialen installiert werden müssen. Appliances sind nur an der Quelle der Anwendungsströme erforderlich.

 

 

 


Lokale Zwischenspeicherung und Komprimierung zur Reduzierung des Datenverkehrs

 

Ipanemas „Multi-Level Redundancy Elimination“ ist eine fortschrittliche Technologie, die die Menge der über das Netzwerk laufenden Daten reduziert. Dies geschieht durch die Komprimierung des Traffics und die Erstellung von Datenmustern, die in einem Cache in den ip|engines der Filialen lokal zwischengespeichert werden.

 

Auf diese Weise werden Netzwerkressourcen frei, die sofort den Anwendungen zur Verfügung gestellt werden können. Aufgrund der Bereitstellung dieser „virtuellen“ Bandbreite nehmen die Anwendungen eine Netzwerkverbindung als wesentlich größer wahr, als sie in Wirklichkeit ist, was zu einer Reduzierung der Antwortzeiten führt.

 

Bei der Verwendung von RAM Cache-Speichern kann die Multi Level Redundancy Elimination jede Art von Daten komprimieren und zwischenspeichern – auch die, die auf UDP basieren. Werden RAM- und Platten-Cache-Speicher genutzt, kann Multi Level Redundancy Elimination die Muster von sehr großen Dateien, die über TCP übertragen werden, komprimieren und für einen langen Zeitraum zwischenspeichern.

 

 

 

 

Transparente Beschleunigung von Legacy-Anwendungen durch intelligente Protokollumwandlung

 

Viele CIFS Performance-Probleme konnten zwar mit Windows Vista gelöst werden, aber nicht alle Unternehmen haben diese neueste Microsoft-Technologie komplett implementiert. Firmen, die Zugriff auf CIFS-basierte File-Shares über das WAN benötigen – beispielsweise nach einer Konsolidierung der Massenspeichersysteme – brauchen eine Lösung zur Verbesserung der Antwortzeiten von CIFS-Prozessen.

 

Die CIFS-Beschleunigung von Ipanema basiert auf der Umwandlung des CIFS-Protokollverkehrs, um die Verzögerungsanfälligkeit des Protokolls zu minimieren und so eine angemessene Antwortzeit beim Zugriff auf Remote File Shares mit CIFS über das WAN zu gewährleisten.

 

Die Optimierung des Protokolls wird mit der Intelligent Protocol Transformation-Technologie vorgenommen. Diese stellt ein generisches Framework für die Optimierung von Anwendungsprotokollmustern bereit, die sich für Prognose, Aggregation oder Übersetzung eignen. So lassen sich die Antwortzeiten minimieren.

 

 

 

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