Широколентовият достъп не е панацея за всички проблеми
Разработчиците на програмно осигуряване създаваха първоначално своите системи, съобразявайки се с локалната мрежа. Затова предприятие с разпределени филиали често не успяваше да реши проблема с обезпечаване на достъпа до глобалната мрежа даже чрез скъпоструващо увеличаване на пропускателната способност. Все пак с помощта на динамично кеширане и интелигентно управление на предаваните данни и в глобалната мрежа може да се постигне такава производителност, както и в локалната. Засега сървърите и системите за съхранение на данни се разполагат в отдалечените филиали, невъзможно да се свият нито мащаба на инвестициите, нито разходите за управление. Изправени пред лавината от стремително растящи обеми данни на дневен ред излиза концентрацията на ресурси в корпоративната мрежа за съхранение. И целта е не толкова намаляване на цената, а в обстоятелството, че стабилността на важни бизнес приложения често не може да бъде обезпечена при липсата на централизирано управлявани методи за възстановяване след аварии. Ако ИТ услугите трябва да се предоставят на повече от четири или пет филиала, то рано или късно ще се наложи да предприемете консолидиране на инфраструктурата. Устройствата «ПРЯЧУТ» глобалната мрежа В проектите по прехвърляне на сървърните файлове и печата в общ за всички филиали изчислителен център немалко неприятности предизвиква непредсказуемото поведение на сигналите във времето. Колкото по-голямо е разстоянието, толкова по-сложно се предсказва възможното закъснение в глобалната мрежа. При това варирането на закъснението на сигнала служи само като пусков механизъм за непредсказуемо понижаване производителността на мрежата в поделенията. Действителната причина обаче се крие в наследените комуникационни протоколи за обслужване на печата, файловете и услугите, като мрежовата файлова система (Network File System, NFS) в Linux област и общата междумрежова файлова система (Common Internet File System, CIFS) за Windows платформи. И двата протокола са създадени за локални мрежи, затова за тях са характерни закъснения на отговора при заявки за отваряне, затваряне и запис. Само за отваряне на един Word документ клиентът и сървърът често обменят стотина съобщения, на които трябва да се отговори в синхронна последователност — в противен случай програмата преминава в режим изчакване. За подобряване на достъпа до данни през глобалната мрежа без скъпоструващо нарастване на производителността чрез нова WAN връзка, обещаващ подход за оптимизиране предвиждат скритите от всички в глобалната мрежа специални мрежови устройства, които капсулират неподаващия се на отчет път за предаване. По този начин те отстраняват редица проблеми, свързани с времето за пускане на заявките в случай на работа под NFS и CIFS. Така работят NFS и CIFS В т.нар. глобални файлови услуги (Wide Area File Services, WAFS) подобни устройства винаги се ползват заедно (симетрична употреба) - в качеството им на механизъм за управление на файловете в ядрото (Core File Engine, CFE) в централния офис и в качеството им на механизъм за управление на файловете в периметъра (Edge File Engine, EFE) в поделението. По този начин периферното специализирано устройство се показва на клиента като стандартен хост в мрежата. За NFS клиентите то е регистрирано в локалната таблица DNS, а на всеки експортван от централния файлов сървър каталог се предоставя локална точка за зареждане. Достъпът до нея се осъществява с помощта на стандартен протокол за зареждане (Standard Mount Protocol, SMP), който е съставна част от NFS, версия 4 или по-висока. За клиентите на CIFS едно специализирано устройство може да представлява различни файлови сървъри. В изчислителния център то копира съответното логическо име на хоста EFE върху изходния файлов сървър. По този начин Windows клиентите в поделенията могат лесно да се обръщат към логически файлови сървъри в тяхната непосредствена мрежова среда с помощта на командите за настройка на сесията CIFS. Като алтернатива в рамките на цялото предприятие може да се организира глобално домейн пространство, например за съвместна обработка на документи. За целта се предлага използване на разпределена файлова система (Distributed File System, DFS) - механизъм за съхранение на файлове в каталози на базата на дървовидна структура. Интелигентно кеширане Сред особеностите на новите специализирани устройства се отнася и интелигентното кеширане не само на достъпа с цел четене или запис, а и с асоциираните метаданни. Благодарение на динамичния буфер на периферното устройство повечето заявки се изпълняват локално, без пряко обръщане към централния сървър през глобалната мрежа. Съгласуването става асинхронно през определени интервали — такъв метод не е чувствителен към закъснението. Освен това, компенсиране на закъснението става и чрез т.нар. кеширане с изпреварващо изчисление: при последователното изчисление устройството изхожда от предположението, че приложението ще дочете целия файл до края и затова предварително го зарежда във фонов режим. Нито за четене, нито за запис е нужно да се вкара в кеша целият файл. Затова устройството предава в кеша само тези сегменти, които действително са се изменили. Ненужният трафик през глобалната мрежа може да се избегне благодарение на негативния кеш. Там във вид на метаданни се съхранява информация за това какви файлове липсват във файловия сървър и безсмислените заявки за достъп се блокират. Така се разтоварва мрежата, което е забележимо най-вече в случаи на постоянно повтарящи се обръщения към несъществуващ конфигурационен файл. Не на последно място обстоятелството, че при такъв кеш става дума не за децентрализирани ресурси за съхранение, чието наличие противоречи на намерението за консолидация, а за самопочистваща се система за краткотрайно съхранение. Подобнаa система не изисква нито усилия за управление от страна на служителите в поделението, нито централизирана защита. Едновременен достъп на потребителите Настройката на производителността посредством мрежово устройство е насочена към оптимизиране на паралелното използване на файлове от няколко потребители в различни поделения. В идеалния случай с централизирано съхранявани документи на Word или Excel се оказва възможно да се работи така, както и при достъп от локалната мрежа. Затова устройството „близнак” поддържа режим за съвместно ползване на CIFS при едновременно обръщение от локалната и глобалната мрежи. Това важи и по отношение на NFS, където локалното и глобално блокиране на файловете също вървят ръка за ръка. Когато клиент поиска файл или бинарен блок, периферното устройство проверява локалната кеш памет за наличие на файла и актуалността на неговата версия. При положителен резултат заявката на клиента се изпълнява веднага. Само ако желаният файл липсва в кеша или срокът за неговото съхранение е изтекъл, устройство зарежда нужния вариант през глобалната мрежа от файловия сървър. По отношение на цялостната архитектура преимущество се състои във факта, че за контрола на достъпа и автентификацията отговарят неспециализирани устройства. CIFS, например, предава на сървъра както автентификацията на потребителя при организиране на сесията, така и цялата авторизация при всяко отделно запитване. По този начин няма нужда да се управляват децентрализирано отделни файлове за регулиране правата на достъп. Това значително опростява конфигурирането и управлението на файловите механизми. На пълна газ За локалните среди са разработени не само NFS и CIFS, а и множество разпространени днес бизнес приложения. Затова при тяхното предоставяне по каналите на глобалните мрежи проблемите с производителността предизвикват толкова грижи, колкото и отдалеченият достъп до файловия сървър. Отчитайки това обстоятелство специализираните устройства използват още едно протоколно ниво. Съответният „протокол за адаптация” се базира непосредствено на TCP/IP. Достатъчно е на всяко централно устройство да се отвори само един порт. Затова такъв подход не създава трудност при неговото приложение заедно със защитните стени. За отделен канал между две специализирани устройства може едновременно да се конфигурират няколко TCP/IP връзки. Тогава заявките и отговорите им постъпват паралелно по различни TCP канали. В този случай транспортните ресурси се използват по-ефективно, а и протоколът за адаптация позволява намаляване на времезакъснението, като по този начин производителността на приложенията при ТСР предаването забележимо се подобрява. За предотвратяване на конфликти между едновременно работещи приложения протоколът ползва, наред с останалото, мрежовите механизми за управление на пропускателната способност. Централизирано премахване на бариерите Като алтернатива, а и като допълнение към симетричното използване на устройства се препоръчва централизиран или асиметричен подход. Акцентът се поставя върху стратегиите за консолидиране, чиято цел е последващо премахване на необходимостта от намеса от страна на клиента. Допълнителното устройство за повишаване на производителността в този случай трябва да се инсталира в изчислителния център (а не в поделенията ). Основната идея на асиметричния подход е намаляване на трафика на приложенията през глобалната мрежа без изменение на самите приложения. За съкращаване на времезакъснението в глобалната мрежа тези системи използват различни технологии за оптимизация, например Flash Forward Object Acceleration. Търсенето на страници през Web, по правило, изисква проверка на всички обекти в кеша на браузъра. Всяка отделна проверка се придружава от генериране на заявка от клиента към сървъра. Често при такава заявка се налага предаване на 20 KB и дори повече към потребителската машина. Колкото повече са вградените обекти, толкова по-дълго продължава композирането на страниците и се повишава натоварването в мрежата. Flash Forward Object Acceleration събира информация за версиите на всички обекти и в компактна форма я добавя за зареждане във висшестоящия (първоначалния) документ HTML. Ако например „датата на последното изменение” или „датата за приключване срока на действие” на обекта на сървърната страница още не са изтекли, то последната версия се намира в кеша. Това спира изпращането на заявка HTTP GET при новото обръщане към страницата и съответният трафик не се предава към клиента. Ненужните проверки за актуалността на обектите могат да се избегнат и с помощта на т.нар. интелигентно преадресиране (Smart Redirect). Много разработчици на приложения за автоматично преадресиране на страници използват HTML метатагове, игнорирайки по-неудобните URL. Все пак това налага да се проверяват всички обекти и за страници, изпълняващи изключително функцията на щит за преадресиране, което води до поява на многобройни излишни заявки. Smart Redirect конвертира метатаговете HTML в информация в заглавната част на HTML и по този начин премахва баласта от неизползваните обекти. Делта кодиране Оптимизираното кеширане представлява изпитан метод в тези случаи, в които съдържанието на Web страницата остава непроменено в рамките на дълъг период. Но ако то се променя твърде често, този метод се оказва неефективен: броят на заявките няма да се намали значително — просто защото почти всички ще бъдат на практика необходими. Въпреки това може да се направи известно оптимизиране, тъй като повечето модификации на страниците са несъществени. Затова асиметричният подход предлага метод за предаване само на тези незначителни разлики между новата и старата страница — разликите между сървъра и клиентския кеш, която често е в размер на няколко байта. Даже ако се променят 2000 байта в документа HTML е общ обем от 50 Кбайта, се „икономисват” над 96% от излишната информация. Делта кодирането (Delta Encoding) се базира на концепцията за базовите и “диференциалните” файлове: базовият файл представлява Web страница в този вид, в който тя се намира в кеша на браузъра. Файлът с разликите съдържа инструкция за браузъра за това как трябва да се измени страницата на ниво отделен байт, така че тя да съответства на последната версия на страницата на отдалечения сървър. Принципът се заключава в следното: създаването на съдържанието на място от съществуващите реално изменени фрагменти вместо постоянно предаване на цели Web страници. Порталните приложения често маркират такива обекти в страницата като фигури, сценарии Java, елементи за управление Active-X или бинарни данни като „некешируеми”, когато, например, съответстващият обект може по непредвиден начин да се измени в резултат на реакция на действие на потребителя. Такъв род некешируеми обекти сами по себе си са затруднение за производителността, тъй като се налага браузърът отново да зарежда страницата при всяко нейно повикване. В локалната мрежа те могат да бъдат полезни, но в глобалната мрежа тяхната неефективност е неоправдана. Затова е необходимо да се използва асиметрична система за оптимизиране със собствена оценка на обектите в реално време: тя премахва маркировката и въвежда управление на версиите на обекта. Тогава за всички обекти е в сила общо правило: известната вече информация не се предава през глобалната мрежа. Заключение Специализираните устройства за повишаване на производителността позволяват на предприятията със сложна разпределена структура да преминат към консолидиране на ИТ ресурсите. Те трябва само да преценят дали използваните технологии за ускоряване ще пасват на съществуващата мрежа. И накрая, постигането на по-голяма продуктивност на работата за сметка на допълнителните загуби за управление е крайно неизгодно. Освен това, технологиите трябва да повишават производителността и да понижават нуждите от пропускателна способност при пълна защита на вложените средства. Става дума преди всичко за инвестиции в тези приложения, които първоначално са разработвани за локални среди, а сега трябва да осигуряват същата производителност и в глобалните мрежи.
КОМЕНТАРИ
"Широколентовият достъп не е панацея за всички проблеми"
Tech Quiz
Последни новини
- Стартира проектът „ТОП ИКТ Работодател“
- В 29 общини и 24 малки селища ще се изгражда инфраструктура за ШЛ интернет по проект на ЕСМИС
- Двуобхватен маршрутизатор от новата серия amplifi обяви D-Link
- D-Link вдига HD оборотите с нов двулентов високопроизводителен рутер DIR-857
- Мултимедийните системи Aastra 400 обслужват комуникациите на СМБ




