Seminario de Redes (66.48) Trabajo Práctico Nº 1 Optimizadores de redes WAN GRUPO 2ALUMNOSPADRÓN...

Seminario de Redes (66.48)Seminario de Redes (66.48)

Trabajo Práctico Nº 1Trabajo Práctico Nº 1

Optimizadores de redes WANOptimizadores de redes WAN

GRUPO 2

ALUMNOS ALUMNOS PADRÓNPADRÓN

Ramiro Alonso 81841

Nicolás Moretti 84797

Alfredo Romero 85842

Gustavo Bortolazzi 85218

Introducción a la Introducción a la Optimización de Sistemas Optimización de Sistemas

Distribuidos (DSO)Distribuidos (DSO)

Introducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos

WAN

Branch OfficeData Center

Caso Típico de conexión en una empresaCaso Típico de conexión en una empresa


Problemas en las redes WANProblemas en las redes WAN

Ancho de Banda Limitado:Ancho de Banda Limitado: Generalmente las oficinas remotas conectadas con redes WAN tienen solo un 1% del ancho de banda disponibles en una red LAN

Alta Latencia:Alta Latencia: La latencia en una WAN es ciento de veces más grande que en una LAN (cercana a 0)

Chatty Transport Protocol:Chatty Transport Protocol: TCP, el protocolo de transporte mayormente usado, no fue desarrollado pensado en tener poco ancho de banda y mucha latencia.

Even Chattier Application Protocol Even Chattier Application Protocol :: Por encima de TCP, la mayoría de los programas tienen sus protocolos


¿Por qué es importante DSO?¿Por qué es importante DSO?

Mayor Productibilidad:Mayor Productibilidad: Especialmente en los sectores donde circulan gran cantidad de archivos (Ingeniería, desarrollo de software)

Consolidación del sitio:Consolidación del sitio: Desplegar, mantener y administrar cientos de servers, tape backup systems, etc, es muy caro por eso lo ideal es tener un lugar físico consolidado.

Optimización del ancho de banda:Optimización del ancho de banda: Los links WAN son muy caros, por lo tanto se debe hacer más con lo mismo


Opciones para DSOOpciones para DSO Infraestructura DistribuidaInfraestructura Distribuida (utilizando servers en las oficinas remotas) Aumentar el ancho de bandaAumentar el ancho de banda Enviar menos datosEnviar menos datos (utilizando WAN optimization o Network Compression) Enviar primero los datos importantes Enviar primero los datos importantes (implementando tecnologia QoS) Guardar localmente copias de los datosGuardar localmente copias de los datos (File Caching, Web Caching, Distributed File Systems) Hacer TCP más eficienteHacer TCP más eficiente (Modificando Transport Protocol. Por ejemplo hacer que TCP use ventanas más grandes) Usando Thin-ClientsUsando Thin-Clients

Introducción a la Optimización de Sistemas DistribuidosIntroducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos

Infraestructura DistribuidaInfraestructura Distribuida¿Que es?

Cada oficina remota tendrá sus propios servidores de archivos y servidores de correo electrónico.

Ventajas

Los usuarios tienen mejor performance Menor tiempo de respuesta para abrir, guardar o enviar datos

Desventajas

Alto costo de mantenimiento y administración de los servers La administración de los archivos por parte de muchas personas

Ahorra ancho de banda Reduce el tráfico

Network CompressionNetwork Compression¿Que es?

La idea es crear un “code book” basado en parámetros repetidos en la transmisión de datos y reemplazarlos por códigos más pequeñosVentajas

Desventajas

Poco notorio en la performance de los programas La administración de los archivos por parte de muchas personas


Ahorra ancho de banda Reduce el tráfico

Caching (Web, File and Email)Caching (Web, File and Email)¿Que es?

La idea es guardar los datos en un sitio remoto para que al requerir nuevamente esos datos no se tenga que recurrir al server original Ventajas

Desventajas

Poco notorio en la performance de los programas Solo sirve para contenidos idénticos


Gran impacto el throughput de las aplicaciones que usan TCP Permite mas aprovechar el ancho de banda

Transport Protocol OptimizationTransport Protocol Optimization¿Que es?

La optimización de TCP se obtiene aumentando el tamaño de las ventanas y/o spoofing acks para habilitar a los paquetes siguientesto para ser enviados lo mas rápido posibleVentajas

Desventajas

Si se utilizan Application Protocol menos eficiente que TCP, no se ven resultados


Menor tiempo de respuesta para aplicaciones críticas

QoS (Quality of Service) QoS (Quality of Service) ¿Que es?

La idea es detectar características de los paquetes y asignar prioridades, reservando las prioridades más altas para las aplicaciones mas críticas.Ventajas

Desventajas

Si se utilizan Application Protocol menos eficiente que TCP, no se ven resultados


Disminución de los costos y complejidad en IT El trabajo de mantenimiento, actualización es menor

Thin ClientThin Client¿Que es?

Con thin client technology, una aplicación como Microsoft Word puede ser desplegada desde el server central, y el cliente accede a la aplicación desde la WAN simplificando la administración de las aplicaciones.Ventajas

Desventajas

Problemas en programas muy interactivos o si la latencia es muy grandeSe necesita reservar ancho de banda para cada cliente


Riverbed’s SteelheadRiverbed’s Steelhead


Remueve todo el tráfico redundante de la WANRemueve todo el tráfico redundante de la WANSe realiza guardando todo el tráfico WAN en un disco duro

Minimiza el round trip de TCPMinimiza el round trip de TCPUsando Virtual TCP Window Expansion (VWE), se puede reducir el número de round trips

Minimize turns generated by applicationMinimize turns generated by applicationOptimiza aplicaciones específicas, los cuales minimizan el número de round trips en la WAN generado por aplicaciones como Windows y Exchange.


BeneficiosBeneficios

Higher throughput for applications on WANs.

Combinando las 3 tecnicas anteriores se puede mejorar el throughput hasta 100 veces.

• Unparalleled Bandwidth Reduction.

Con la redución del ancho de banda utilizado en cada transaccion.• Flexibility.

Con un throughput en WAN que se aproxima a una LAN.• Transparency.

Steelhead es transparente, con lo cual no requiere configuración en el cliente o en el server.

Cuadro ComparativoCuadro ComparativoIntroducción a la Optimización de Sistemas Distribuidos

Soluciones empleadas en Soluciones empleadas en los optimizadores de WANlos optimizadores de WAN

Problema Solución

Escaso ancho de bandaEscaso ancho de banda

SDR (Scalable Data Referencing)

LZ compression

LatenciaLatencia

Window scaling

Virtual window scaling

Optimización TCP (solo TCP)

Optimización de aplicaciones

SolucionesSoluciones

File Servers

Mail Servers

WebServers

FilersTape

BackupStorage

WAN

File Servers Mail

ServersFilers

TapeBackup

Data CenterBranch Office

InstalaciónInstalación básicabásica (in-pathin-path)

Todo el trafico a optimizar tiene pasar a través de los equipos Steelhead

Los Steelhead actúan se comportan como Bridges para la red, por lo que las aplicaciones no se enteran de la existencia de las optimizaciones ni de la

presencia de los equipos. Son equipos transparentes para la red, por lo que no hay que hacer configuraciones en las redes (en las configuraciones mas

comunes). Además dejan pasar libremente el trafico no optimizado.

Scalable data referencing SDRScalable data referencing SDR

Consiste en retener segmentos de información Consiste en retener segmentos de información

enviados y recibidos a través de la WAN. Los enviados y recibidos a través de la WAN. Los

equipos tienen discos rígidos, y guardan equipos tienen discos rígidos, y guardan

segmentos de información. Se le asigna una segmentos de información. Se le asigna una

referencia a cada segmento, y si se tiene que referencia a cada segmento, y si se tiene que

volver a enviar la misma información se envía volver a enviar la misma información se envía

solo la referencia.solo la referencia.

Data

WAN

SDR Soluciona las limitaciones de ancho de bandaSDR Soluciona las limitaciones de ancho de banda

Archivos y datos reconstruidosPetición

Archivos y datos

• El equipo intercepta automáticamente las respuestas y segmenta los datos

• Solo los segmentos nuevos son comprimidos y enviados por la red WAN.

60-98% reducción en la utilización de la red WAN

• Las peticiones van directo del cliente al server.

Data Center Branch Office

• Referencias de 16-Bytes comunican megabytes de datos existentes• El equipo remoto reconstruye datos y los envía al client

Referencias

Segmentos nuevos

Optimización del Optimización del protocoloprotocolo TCP TCP

Se busca evitar el triple hand shake inicial de las conexiones TCP, a través de la WAN.

Entre los equipos se mantienen abiertas 20 conexiones TCP. Además se expande el tamaño de la ventana usando “Windows Scaling” con una expansión extra por los datos que pasan como referencia.

Sin optimización TCPSin optimización TCP

Data CenterBranch Office

Datos

syn

syn+ack

ack

WAN

Optimización de TCP

WAN

Data Center

Branch Office

Datos

synsyn+ack

Hack

Triple hand shake

synsyn+ackack

Triple handshake

ConexiónTCP 1

En LAN

ConexiónTCP 2

PRE EXISTENTE

ConexiónTCP 3

En LAN

Sin optimización de las aplicaciones

Ineficiencias típicas de las aplicaciones

Open

FID

Read 1

Read 2

WAN


Petición

Protocolo de aplicación optimizado (Transaction Prediction)Protocolo de aplicación optimizado (Transaction Prediction)

WAN


Transferencia optimizada

El EQUIPO hace la transacción localmente

El EQUIPO hace la transacción localmente

Aplicaciones optimizadasAplicaciones optimizadas

CIFS, SMB (Windows file sharing)

MAPI (Windows messaging subsystem)

Exchange 2007

NFS (Network file system)

Trafico HTTP (incluso con SSL)

DNS

Oracle 11i

Y muchas más

Proxy File System (PFS)Proxy File System (PFS)

Los equipos tienen una partición extra para almacenar archivos. Gracias a esto, puede suministrar los archivos incluso con el enlace WAN cortado.

Funciona como servidor de archivos para la red local.

Sincroniza los archivos con los del servidor central (con un intervalo predefinido).

Calidad de servicio (QoS)Calidad de servicio (QoS)

Calidad de servicio (QOS)Calidad de servicio (QOS)

Políticas para calidad de servicio:

Clasificación en el extremo de la red Clasificación en los dispositivos finales

Se conforma un sistema de colas con distintas prioridades y se etiqueta la información de acuerdo al tipo de trafico.


QOS: implementación RIVERBED STEELHEAD QOS: implementación RIVERBED STEELHEAD

Algoritmo HFSC (Hierarchical Fair Service Curve)

Garantiza throughput mínimo (curva de servicio)

Uso jerárquico del BW

Uso condicionado del BW restante (por clase)

Contempla ráfagas de tráfico


Curva de servicioCurva de servicio


Reglas de clasificación de tráfico:Reglas de clasificación de tráfico:

Clasificación de un determinado tipo de trafico a una clase determinada

Clasificación por combinaciones de :

IP destino y origen

Puerto destino y origen

Campo de protocolo en header IP

DSCP bits

ID VLAN

Tráfico optimizado o de paso directo


Configuración troughput WAN:Configuración troughput WAN:

Reglas de fowardeo de trafico por prioridad de clases

Tipos de trafico - clases

Tiempo real

Interactivo

Critico para el negocio

Normal

Baja prioridad

Mercado actual Mercado actual

MercadoMercado

Esquema del mercado actual de proveedores del servicio:

MercadoMercado

De las paginas de las distintas empresas que brindan este tipo de soluciones encontramos los siguientes precios:

Riverved - steelhead

Expand Networks

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