网络优化如何帮您省钱

日期: 2009-05-18 来源:TechTarget中国

  就本次金融危机而言,冶金行业深受其害。以铝行业为例,中国约有1400家铝加工企业,产能20万吨以上的仅一家,80%的企业采用高能耗、高成本的传统方式进行生产。高附加值的产品如板带材与型材比例为3∶7,工业型材与建筑型材比例为3∶7,而在发达国家,几乎是与此颠倒的比例。由于企业多、规模小,很难对整个国内市场以及全球市场进行理性分析,抵抗经济周期性衰退的能力相对薄弱。

  在目前的经济环境下,IT可有效助力于企业“开源、节流、保增长”的策略。随着公司规模的不断扩大,企业间相互的协作不断增强,员工的移动性办公需求提升,也促使今天的应用不但要基于网络,而且要基于延时远低于局域网的广域网。在实际工作中我们发现,当局域网中在应用远程程序时,往往导致应用的性能下降,比如应用变缓慢、应用服务器负载快速增加,应用系统稳定性下降、网络管理人员疲于解决各种故障等。这些状况会导致各方面的成本浪费。

  我们应当从网络及其上承载的网络应用着手,通过评估相关系统,从“端到端”的角度,全面量化、评估造成IT“成本”、“资源”浪费的源头,从而才可能较全面地解决问题。从网络角度而言,可以分解为网络应用优化、网络的架构优化、应用网络性能的优化以及网络管理的优化(见图1)。

  评估出的问题按照侧重点分类,一般可分为四大类:

  侧重网络应用的问题,通过对网络应用优化来定位、解决;

  侧重网络基础架构和配置的问题,通过网络架构优化来定位、解决问题;

  侧重应用与网络的问题,需要结合应用所采用的协议和结合网络技术、应用特征等综合属性及成本节约来定位、解决;

  网络管理的问题,采用网络管理优化的方法与企业IT管理流程、组织架构、业界通用经验(如ITIL)相结合,使企业在网络管理方面更加高效低成本,并与整个IT管理系统建立关联关系,从而使企业整体IT系统的管理更加有效。

  通过图1,我们也可以看出,只有较全面地均衡这四个方面的问题,才能最大化利用企业IT的资源。

  本文将从以上四个角度分析网络优化。

  1  网络应用优化

  网络应用优化一般定位于以下三个主要方面: 专注解决既有网络应用性能低下的问题; 对既有网络应用做量化“档案”,当企业应用各类整合和扩容的时候,有清晰的应用部署视图,确保业务目标得以实现; 对将部署或新开发的网络应用在上线前量化分析、仿真、模拟,确保项目的顺利实施。

  为什么在局域网中开发、测试的应用,在广域网或者互联网中会有很多问题?难道原因仅是带宽问题?为什么通过带宽扩容后或带宽利用率不高的情况下,依然性能较差?

  常态原因由如下几个主要方面构成: TCP/IP协议的既有缺陷、广域网的延时、应用程序对延时的优化处理及容忍度、服务器和数据库数据吞吐瓶颈和网络架构与应用属性不匹配。

  针对以上几个根源,有目的地进行网络应用优化,通过评估工具、适用的方法论和对网络、操作系统、以及专业人员,跟踪网络应用的每个线程、数据流量、流向、业务瓶颈,来确定造成应用性能低下的原因。

  通过优化网络应用后,服务器端的负载可以明显下降、客户端“挂”机的故障大大减少。对企业而言,服务器端和客户端可以节省大量的设备升级费用和网络扩容的费用,同时因为故障率的降低,大大减少了应用维护人员与IT桌面维护人员的数量和成本,能明显提高业务效率,节省IT成本。

  是什么原因导致应用集中或数据中心整合效果不理想?一般来说,应用集中是将分布式应用集中到企业数据中心中,原来在各个分支单位使用的网络应用,在迁移到数据中心后,加大了网络延时。所以企业在进行应用迁移、整合前,应该对企业的核心应用进行全面的了解,从网络角度讲,基本内容应该包含如下部分: 应用使用的协议、应用“端到端”的关联关系、应用到应用流量、网络带宽利用率及网络延时的属性、应用与应用时段、流量等。

  国内在做网络应用开发或部署的时候,通常是将局域网环境下开发的应用在局域网或是找远端几个分支单位测试。看起来很合理,实际上存有弊端。在新网络应用部署前,应该采用各类手段,确定应用程序的关联关系; 网络应用采用的协议是否适合广域网使用,是否有不合理的模块; 网络应用的流量以及对带宽的要求,是否需要网络扩容; 通过工具,模拟在实际的延时范围和带宽利用率情况下,网络应用的性能是否满足业务部门的需求等。

  对企业而言,如果新应用上线前都采用这类流程,IT开发部门的成本会降低很多,IT部门运维网络时可根据应用的“档案”,确定故障点; 最主要的还是应用的使用者不会因为网络应用缓慢的问题降低生产率,导致降低企业竞争力。

  由于网络应用的复杂性,所以在定位网络应用故障的时候,往往有其他输出,利用这些输出,企业可以通过管理、培训手段以及优化其他IT系统来提升应用的性能。一般来说会有如下相关网络的输出: 架构、配置、策略、安全等,则需要通过网络架构优化来解决; 网络应用的性能如需要通过WOC(广域网优化控制器)或ADC(应用交付控制器)得以提升,则采用应用网络优化来解决; 如果与网络管理相关联的,则通过网络管理优化来提升应用的性能。

  从这三个网络相关联的输出,我们也就可以理解图1中四个面向不同层面的优化之间的相关性了。

  2  网络架构优化

  一个企业的网络性能低下,除了浪费企业在网络上的投资以外,还直接影响到客户的满意度与企业的生产效率,最终导致企业竞争力下降。如何充分利用既有投资、通过网络优化,充分发挥其效能?

  网络架构优化定位于解决上述问题,有两个重要组成部分: 评估和诊断。这两个部分可以根据企业网络基础架构对业务的影响程度分步骤独立执行,也可以作为一个整体,一次实施。

  评估是进行网络基础架构优化的第一步,只有通过客观的评估,才能实现: 对企业网络基础架构及相关组件的全面了解; 找到既有系统与目标系统的差异; 确定既有系统是否可以支持新业务的上线; 性能改进的战术、战略路径。

  网络评估采用三种手段即访谈、采集、产生评估报告。

  通过网络架构评估后,企业就拥有了较全面、完整的网络视图。长远来看,企业的管理者可以采用正确的步骤,进行企业IT战略、战术实现; 短期来看,可以定位既有系统中的缺陷、性能瓶颈。通过人力的方式,可以低成本地解决网络系统中的问题,从而提高承载在网络之上应用的可用性及效率,自然也提高了使用者的生产效率。

  评估是面向整个网络系统的,而网络诊断却可以分为两个层面,一个层面是从全面的角度解决网络中的所有故障、性能瓶颈; 另一层面定位某几个具体影响企业业务的网络故障,确定根源并解决。无论从哪个层面都是提高企业网络的性能、可用性,从而确保上层应用的性能。

  在做网络诊断的时候,有如下几个关键因素缺一不可: 第一,有丰富经验的网络专家; 第二,合适的工具; 第三,正确的方法论; 第四,符合企业IT的管理流程。解决深层次的网络故障要依赖丰富的经验、顺手的工具还有正确、成熟的方法论。已往的经验告诉我们,如果没有成熟的方法论,可能解决了一个问题,但是引发了多个更复杂的问题。在故障诊断的时候,需要进行配置修改,如果不能按照企业标准的IT管理流程进行配置,或许还会造成其他额外的成本。

  在评估的过程中,将会量化或定性输出建议。这些建议可能要求优化网络管理系统,优化网络应用系统,有的时候甚至要求增补、修改管理规范、调整管理流程或要求企业投入资金,采购具备某些特定技术的设备如WOC/ADC,以保证企业网络应用理想运行。

  3  网应用网络性能优化

  应用网络性能优化与网络应用优化侧重点不同,前者着重于通过采用网络手段、网络设备提升应用性能,后者着重通过应用优化提升应用性能。应用网络优化在国内很多企业已经有所实施,比如采用Juniper、Riverbed等厂商的设备,分别部署在企业网络核心与企业分支单位或数据中心与备份数据中心之间,对广域网上传输的数据提供压缩、TCP加速、数据缓存、QoS策略等。

  实际上,应用网络性能优化常常采用WOC、ADC设备,用于解决如下问题: 数据中心应用的整合、数据中心与灾难备份中心之间数据备份及恢复时间、企业广域网性能的提升与链路费用的节省。

  我们以数据中心应用的整合为例,说明如何优化应用网络性能。

  进行应用整合或集中前,应了解将要迁移、整合应用的属性,从中就会找到不能进行应用优化但需要集中的应用。在这些应用中,有一大部分可以通过应用网络性能优化的方式解决。以表一为例,这个应用采用HTTP协议工作。在本地使用时,完成一笔业务的时长需要约26.1秒,采用工具模拟迁移、整合到远端数据中心后,发现通过广域网的交易时长需要148秒。显然这个应用不适合直接进行应用整合及迁移。采用了WOC设备进行应用网络性能提升后,再按照同样的方式进行模拟,发现完成交易的时间缩短至20.6秒,甚至低于在本地的应用交易时间。

  在已往的案例分析中,我们发现虽然企业超租了带宽,但备份数据的时间还是很长,随着数据量的增加,有的案例表明备份时长甚至超过了设计时长。如果出现这种情况,则表明灾备目标已经无法实现。

  导致这种情况的原因不是因为带宽不足,而是因为备份数据时所采用的协议以及广域网网络延时两者结合造成。修改商用系统备份所采用的方式及协议往往是不可以的。如果遇到这种状况,采用应用网络性能优化的方法,在数据中心与灾备中心分别部署WOC设备,不但可以节省数据中心与灾备中心之间的网络带宽,而且可以使备份时长大大地缩短。

  在具备多分支单位的企业中,需要通过连接各个分支单位的广域网来承载业务。如何有效地使用广域网网络带宽,节省企业租用广域网络链路的开支?常规情况下会采用如下三种方式: 数据压缩、TCP加速、应用控制。

  通常来说,在实施应用网络优化服务后,企业的链路费用支出会减少3/4以上。对于年广域网租用成本达到数千万元的大型企业来说,采用应用网络优化则是快速节省成本,提升应用性能的最简途径。

  4  网络管理优化

  在谈到网络优化的各个领域时,不能不谈到网络管理优化。对于企业而言,网络管理优化可以根据自己企业的特征,采用两种不同的方式。

  外包模式: 选择外包服务商,利用外包服务商的既有网络运行中心(NOC)管理企业的网络,可以利用系统管理工具、流程、管理员、服务台(Helpdesk),以合同方式界定SLA(服务等级约定)。这样企业就可完全将网络系统交给经验丰富的外包商管理。

  采用外包模式,尤其是对拥有多个分支公司的企业可以节省资金,比如采购网管平台及客户化的成本、运维员工的雇佣成本及培训成本。但最主要的是因为有了合同制约的SLA,网络系统的稳定性会得到保障,系统故障成本将会降低。目前中国有几个全球化的企业已经采用了这种模式。因为在发达国家,人力成本比较高,而且不同国家有不同的文化习惯。企业要全球化运作,在较短时间内,中国软性的管理方式很难被其他国家的员工认可,所以在执行效率及执行结果上都会有很大差异。而采用外包模式,这些问题都由IBM、EDS这样的全球化外包服务商来解决,效率会高。

  自建模式: 企业在网络运维的过程中,可能发现既有系统不能很好地管理网络,通常来说就需要优化、建设企业的网络管理系统。一般而言,企业需要借助专业公司评估既有工具是否适合企业,网络管理工具、流程如何与企业IT管理流程相衔接。如果企业在IT管理流程方面没有实施类似ITIL的模块,那就需要考虑网络管理系统如何自成一体系,今后如何与企业的整体IT管理流程结合。网络管理优化如果局限在网络层面,相对简单,但从系统的角度去看时,工作就相对复杂的多,因为这已经不是纯技术问题了。

  通过优化网络管理后,企业网络的故障率会直线下降; 而且因为网络管理系统始终监测网络的容量数据,所以可根据容量的变化做出预警,在系统没有遇到瓶颈时就做出扩容或优化网络性能。所以网络运营的整体风险会降低,SLA会大幅提升。

  企业如何实施上述相关网络优化?

  网络的优化涉及到网络、应用、管理、流程、成本、风险、工具、人力、规范等诸多方面,常规而言,企业依靠自身的实力,往往只能实施其中的某些部分,不能全面实现“开源、节流、保增长”的预期。目前从全球化的角度看IT服务市场的,应该只有类似IBM这样相对全面的IT服务商才能提供“端到端”的优化服务,所以企业在遇到网络应用瓶颈或IT瓶颈的时候,如果自身不能有效进行优化,可参考借助外力。

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