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WAFS与WAN优化:从泾渭分明到渐行渐融

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近年来,厂商们为了解决分支机构众多的跨国企业在广域网应用上所遇到的各种麻烦,开发出了一些可以弥补广域网不足之处的技术。最具代表性的就是WAFS和WAN优化——很多用户经常把它们相混淆,同时很多媒体对于某些产品的归类也有所异议,甚至某些厂商对于自己产...

2006年11月21日

关键字: WAFS WAN 优化 广域 服务

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在本页阅读全文(共11页)

WAFS——异地远程文件共享的新希望

数据的高质量传输一直是IT厂商和用户长久以来所共同关注的热点话题。不管是局域网还是广域网,数据传输问题都在很大程度上决定着整个组织IT系统的效率和可用性。当然在大多数局域网内,由于网络连接比较稳定,延时比较小,所以数据的访问速度很快,数据传输的供需矛盾并不十分明显。但如果用户在通过广域网进行远程文件服务时,就会面临诸如低带宽、低可靠性、延时过长(60ms~1000ms)、效率低下、不稳定等一系列让人头痛的问题。而这些问题的直接后果就是为高质量的远程异地数据传输应用设置了巨大的障碍。

其实广域网在高质量的数据传输上的无可奈何可以说是先天的问题。这是因为当初在设计广域网的时候,就没有为远程文件服务做过多的考虑。但是后来随着时代的发展,用户需求的提高,广域网在先天上的设计缺陷就使得越来越多的问题暴露了出来,其中最为人们病诟的就是带宽、可靠性及延迟这三个问题,因此广域网所提供异地远程数据服务——特别是文件服务的效率和质量十分有限。也就是说,在不采取任何有效措施的情况下,在异地之间访问数据、进行文件频繁地打开和保存,以及文件共享、备份都是不太现实的。

但之所以说是“在不采取任何有效措施的情况下”,是因为近些年来,厂商们为了解决那些分支机构众多的跨国企业在广域网应用上所遇到的各种麻烦,已经开发出了一些可以弥补广域网不足之处的技术,其中最具代表性的两个就是WAFS(Wide Area File Services,广域文件服务)和WAN优化(WAN optimization,广域网优化)技术。

对于WAFS和WAN优化这两个概念,很多用户经常把它们相混淆,同时很多媒体对于某些产品的归类也有所异议,甚至某些厂商对于自己产品的定位也有些暧昧。关于这个问题,在对WAFS和WAN优化分别进行详细介绍后,我们再做相应讨论。

(本文载于《计算机世界》报社《网络存储》专刊2006年第三期)

    对于广大普通用户来讲,如果在不借助某些特殊网络工具的情况下,在广域网上传输大一点的文件时,经常会出现耗时超长,并且容易中断。而传统的Windows等文件共享不支持断点续传的功能。有时即使传输过程完成,所传输的文件也可能会出现损坏或不完整的情况,以至于失去可用性。类似的问题同样会出现在拥有众多分支机构的跨国企业中,并且他们对这种异地远程文件共享服务的效率和质量的要求要远远高于个人用户。

    例如在金融业——这个对时间和准确性非常重视的行业中,对于高效率和高质量的异地远程文件共享服务就有着苛刻的要求。假设某个国际大型投资机构总部,如果需要在每天某个固定时间点之前,必须把包含有众多内部财经资讯的文件及时、准确地传输给分散在世界各地的众多分支机构,以确保各地的基金经理能够及时准确地进行投资操作。并且某些时候,此类机构对于文件的远程共享的需求甚至会达到全球零时差地实时共享的程度。

    但正如我们前面所说的,广域网并非是为文件服务所设计的。因此它的身上就肯定会存在一些先天性的缺陷:

  • 延迟:广域网的延迟要比局域网严重很多。但像CIFS和NFS文件共享协议是无法适应高延迟的网络环境的。这点对于广域网间的文件共享造成了极大的障碍。
  • 低带宽:低带宽最直接的影响就是低速度。长时间的数据传输过程往往就意味着更大的风险。并且对于很多行业来讲,超过规定时间到达的数据的价值很有可能大打折扣。
  • 低可靠性:广域网的低可靠性主要表现在经常会发生数据包丢失或断网的情况。这往往会造成已完成大量的工作因一点差错就前功尽弃。

    因此,一种专门为了弥补广域网在文件服务上的劣势而诞生的技术——WAFS(广域文件服务)出现了。简单说来,WAFS的出现就是为了解决分支机构众多的跨国或跨地区性的企业,在业务营运中,对于文件实时交换的需求,以及对各分支机构的数据进行远程备份和集中管理的需求。

    具体来说,WAFS能帮助跨国企业:

  1. 统一整合集团数据,简化数据管理:根据相关机构的调查,在众多跨国企业中,大约有70%~80%的数据都并非保存在公司总部的数据中心内,而是不同程度地分散在全球各地的分支机构里。相对于数据高度集中的管理而言,这种分布式的数据环境对于数据的利用、归档、保存和更新均增加了相当大的困难,大大降低了数据管理的效率和质量。因此WAFS对于实现跨国企业的数据集中管理,更好地实现法规遵从有着重要的意义。
  2. 增强异地备份的一致性:以前企业远程备份的过程中,失败的比例是非常高的,甚至可以高达60%~70%。异地机构之间的远程数据备份在文件传输的过程中存在有相当大的风险。同时目标文件版本一致性的控制方面也都不尽如人意,而WAFS所具有的文件锁定与版本控制管理功能,有助于确保备份数据统一和实效性。
  3. 降低整个集团的IT成本:对于企业来讲,分散型的数据分布不但会使得存储资源无法有效利用,造成极大浪费,各地分支机构的分散采购也同样会使得IT投资和维护成本大幅增加。而实际上,一台WAFS设备的作用,完全可以替代分支机构中众多远程文件服务器、备份设备、Web缓存服务器、打印服务器、以及各类相关软件。此外,如果为所有分公司都配置IT技术人员的话,肯定会造成IT管理成本大幅增加。而相反如果大量减少各地机构中IT人员配备的话,就会有很多地方因无法管理或维护这些存储设备,造成数据损失。
  4. 提高效率,改善协作:WAFS将使得员工通过广域网访问文件时的等待时间大幅缩短,大大提高企业整体的工作效率。尤其对于那些时刻需要密切协作的行业而言,如金融、医疗、制造业等,WAFS将能够实现异地员工的协同工作。企业也能够实现全球范围内的文件实时共享。

    大体看来,WAFS的实现原理并不复杂:一般典型的WAFS架构一般由两部分组成:一部分是位于主数据中心内的WAFS设备(也就是引擎),另一部分为位于N个远程办公地点的N台远程WAFS设备。即中心WAFS设备与远程WAFS设备之间是一对多的关系。

    通过以上这幅来自Tacit Networks公司的拓扑图(图中的Ishared就是Tacit的WAFS引擎设备),我们可以看到每台WAFS设备都位于局域网内防火墙和NAS的中间位置。它们通过CIFS和NFS等标准协议与局域网内的客户端PC机和文件服务器实现通信。而WAFS设备之间则使用专为广域网优化的定制协议来实现彼此间的通信。对于用户来讲,眼前的这台WAFS设备就是一台连接于本机房局域网中的客户端。而远端的WAFS设备则可看作是带网络文件共享功能的NAS设备。

    目前的WAFS产品主要是通过压缩技术——降低WAN通信量;优化WAN传输——缩短响应时间;以及采用本地缓存技术——减少对WAN的访问,这三种方式来应对广域网对于文件服务所提出的三大挑战,即延迟、网络可靠性和低带宽。一些WAFS系统还可以执行分布式的文件锁定功能,进一步保证数据的完整性和连贯性。

    下面我们就以博科(Brocade)的WAFS为例,看看WAFS是如何提高广域网上文件服务的效率和质量的。

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