广域网文件服务(WAFS):颠覆广域网(上)

日期: 2008-06-25 作者:张峰 来源:TechTarget中国

  用户采用广域网进行远程文件服务时面临诸多挑战,比如长延迟、低可靠性以及低带宽。而近期出现的广域文件服务产品则有效解决了这些难题,使得用户能够在广域网上以局域网性能实现远程的文件服务。


  几年前,Steve McCanne博士在美国Berkeley大学任教授期间,提出一个大胆的设想——把LAN(局域网)与WAN(广域网)区分开来。


  McCanne博士为什么会有这样的想法呢?原来,广域网在设计之初并没有为远程文件服务做过多的考虑。随着广域网的发展,越来越多的问题体现出来:一个是带宽,一个是可靠性,还有延迟。这三方面都是WAN无法很好解决的,在为用户提供远程的数据服务,特别是文件服务时效率十分低下。于是McCanne博士这样的学院派科研人员就郑重建议:将LAN与WAN区分开来。


  这种想法很好,但是从工程实现上太过复杂,而且成本会是一个天文数字。于是,许多科研人员早在几年前就着手研究优化WAN的事情,一些新兴厂商纷纷投入研发相关产品。如今,这些想法已经变成了现实,这就是最近颇受关注的WAFS(Wide Area File Services,广域文件服务)。


  WAFS市场最先是由行业分析机构Taneja Group定义的。这个市场的出现主要是为了满足维持分布式运营的企业的需要,因为在分布式运营中,众多用户需要跨多个位置互动。远程办公室中昂贵的基础设施迅猛增加的费用以及海外开发、企业整合和企业扩展进入世界各地新的机会领域的需要,推动广域文件服务迅速发展。


  根据不完全统计,目前全球有超过12万家分布式企业和4百多万远程办公室。这些用户急需改善远程办公室性能和可靠性,从而实现在企业范围方便地实时文件共享,这些都是广域文件服务可以大展身手的巨大市场。


  WAN文件服务面临三大难题


  延迟:在广域网上保存或打开每一个文件都可能用去长达数分钟的时间,有时甚至无法顺利完成操作。在广域网上打开或保存一个基本文件的操作可能包含数千个单个的广域网“往返”通信过程,即所谓的远程过程调用,简称RPC。由于广域网延迟造成的网络延迟比局域网的访问时间要高得多(通常要大二至四倍),但像CIFS(通用Internet文件系统)和NFS(网络文件系统)之类的文件共享协议根本不可能对付高延迟的网络环境。每一次由CIFS或NFS协议在广域网上造成的“往返”通信都会造成较高的延迟,并对性能产生巨大的影响。随着广域网上两点间距离和网络争用的增大,网络中也会出现更大的延迟,而且问题也会随之加剧。


  缺乏可靠性:处在打开和保存进程中的文件数据很可能会无限“超时”。新修改的文件也有可能在这一过程中无缘无故地消失。广域网的可靠性天生就比局域网连接要差许多,经常会发生包丢失的情况,有时甚至会出现网络中断(尤其是使用卫星或微波连接技术)。


  低带宽:低网络带宽在远程访问文件时可能会产生让人难以忍受的低速。这可能会导致远程用户采用一些折衷的办法,将这些原本应当位于中心服务器上的文件复制到本地的文件共享位置或目录中,并对其进行编辑。这些折衷的办法会在未来产生很多问题,例如同一文件会出现多个版本,而且冗余的数据会分散到整个企业中,很难对其实施有效的管理。通常性能下,企业分支办公地点所采用的广域网带宽可能比局域网带宽要低10至100倍,主要的连接方式为T1、DSL或帧中继连接,而这些连接基本上可以满足远程文件请求的要求。如果要在在广域网连接上增加VPN和其他网络层,则有可能会进一步降低广域网的带宽。


  WAFS带来五大好处


  综合看来,WAFS可以从以下几个方面为用户带来巨大好处。


  1.替换或减少现有的远程存储服务器、硬件和软件。


  一台WAFS设备可以替代多台远程文件服务器、远程备份硬件(磁带驱动器等)、备份磁带、备份软件、管理软件DNS/DHCP域名服务器、Web缓存服务器、打印服务器、服务器相关的操作系统授权/升级保护计划,以及与服务器有关的杀毒软件授权。这些都有助于将远程存储孤岛与主数据中心合并起来。


  2.对所有的企业数据形式实施更加集中的管理。


  为远程办公地点提供更快、更全面的数据保护和业务连续性保障,更忠实地执行法规遵从标准,IT工作人员不需要监视远程备份和远程服务器硬件或软件升级过程。此外,由于企业不再需要依赖远程办公地点的文件存储能力,WAFS还使企业能够简化与远程办公地点有关的法规遵从战略,并确保更高的数据可用性。由于边缘数据都实现了集中管理,IT部门还可以实施更为广泛的基于策略的管理和存档。


  3.减少与远程办公地点有关的IT基础设施并降低其维护成本。


  由于WAFS设施不再需要远程IT运营,因此就可以大幅度地节省IT人力和差旅成本,同时远程系统所消耗的电力也会大幅减少。这些办公地点还可以取消许多远程硬件和软件维护合同,为企业进一步降低运营过程中的成本。


  4.大幅度提高远程用户的生产效率。


  许多远程用户已经习惯于通过广域网访问文件时长时间等待,但现在,他们却可以获得近乎局域网的文档和文件访问能力,整个过程俨然就像是通过企业内部的局域网实现的访问。


  5.通过全球文件共享改善协作。


  对于那些需要密切协作的关键行业而言,例如需要生产详细的CAD设计图纸的行业,WAFS使不同公司、不同地点的小组成员能够更快捷地更新文件的内容,并且在同一份文件上协同工作。负责实施WAFS的企业IT部门还可以更从容地将广域网转变成为一个统一的、全球局域网,并在全球范围内实现数据的实时共享。


  WAFS有别于WAN加速器


  记者在采访中遇到这样的情况,许多厂商和用户的工程师对WAFS和广域网加速器的概念混为一谈。当然他们对两者模糊的概念是可以理解的,原因在于他们采用的主要技术以及解决的问题有很大一部分是相同的,但是,他们的区别也十分明显。WAFS的主要目的是进行存储与服务器的整合进而为用户节约宝贵的存储空间,而WAN加速器则侧重在减少广域网投资以及有效利用昂贵的带宽资源。两者都能够进行有效的远程数据传输。


  用户要考虑的八大因素


  在拿到一些厂商的产品资料后,记者发现,它们都宣称了很多优势,而仅从这些文字上很难区分出这些产品的区别,于是记者归纳了下列八大问题,相信用户在得到所有这些问题的答案以后,对选择WAFS产品就会更加充满信心。


  1.WAFS的性能


  WAFS解决方案应当能够在广域网上展示出类似局域网的连续操作能力。有关性能方面的典型问题包括:通过广域网打开/保存单个文件时的性能如何?处理巨大文件时的性能如何?处理元数据或CIFS/NFS目录列表时的性能如何?打开和保存“冷”文件和“热”文件时的性能如何?系统使用什么机制或算法来减少通过广域网发送的数据量,以及在完成保存或打开操作时远程过程调用所需的数据量?该解决方案在面对用户企业所使用的多数文件类型时性能如何?该解决方案是否能够以相同的方式处理所有的文件类型?


  2.系统可靠性和灵活性


  广域网历来就容易发生通信中断,而且连接的质量也较差,从而导致网络连接的性能受到严重的损害。下述问题可以帮助您确定WAFS系统在面对广域网问题时的性能到底有多高。它们还可以帮助判断WAFS厂商到底采取了哪些措施来应对形形色色的故障:为了确保远程用户的操作或文件不受影响,WAFS系统是如何处理广域网中断或连接质量不佳问题的?当WAFS主服务器的连接中断时,远程用户是否仍然可以访问远程文件?如果能访问的话,到底是怎样实现的?当广域网发生中断时,在广域网上正处于打开或存储状态下的文件会受到哪些影响?文件缓存或压缩功能能够在多大程度上改善系统在广域网故障后的恢复能力?这一功能与其他厂商的产品功能有多大的差别?如果WAFS硬件中的某个组件发生故障,系统可以提供哪些安全功能来确保正在执行的访问不受影响(如群集能力、RAID功能、快速故障切换支持等)?


  为了应付广域网中断事故,WAFS厂商采取了多种多样的方法,完全有能力确保用户在广域网上打开、关闭或保存文件时不会丢失的数据。

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