广域网优化

容灾备份优化解决方案

应用背景  


随着云计算时代的来临,数据集中和应用集中成为大势所趋。但是,伴随着数据与应用的集中,安全性问题也显得更为重要。其中容灾备份是保障数据安全的一种重要方式,各种同城灾备中心及异地灾备中心的建设,都在如火如荼的建设中。


但是,在灾备系统建设中往往需要考虑两个指标:RTO、RPO。在数据中心和灾备中心网络中,我们往往已采用高性能的灾备系统以及千兆甚至万兆网络,从端点上为灾备运转高效打下了良好的基础。但是在真正进行灾备数据传输时,广域网网络成为整个灾备系统的瓶颈。如何提高广域网的效率,成为容灾备份需要考虑的一个重点问题。


问题分析  


数据冗余信息量大: 目前的灾备系统,按照备份的模式划分,可以分为全备份,增量备份,以及差量备份。不同用户的灾备系统备份模式可能不同,但是却面临同一个问题,那就是需要备份的数据量通常都比较大,动辄数十G,上百G甚至更多。而数据量大,直接影响RTO与RPO指标,虽然灾备系统也支持数据压缩,但是这种压缩都是基于文件级的,对数据的削减,并不能达到预期水平。


网络传输质量制约:当灾备系统采用互联网链路进行备份时,通常会受到网络传输质量的影响。当互联网延时达到200ms左右的时候,网络的吞吐能力就会大幅下降。当网络吞吐能力下降之后,RTO与RPO指标都会变长,如何提高网络吞吐,直接关系到RTO与RPO指标,也直接影响了灾备系统的效率。


TCP协议制约:在一对灾备系统之间,往往是通过单TCP连接或是仅几条TCP连接相连,而TCP本身因为受到传输窗口等协议本身的限制,速度存在上限值。传统的TCP协议传输窗口为64KB,在网络延时为20ms时,单条TCP连接吞吐仅为25Mbps。虽然许多灾备系统基于Unix开发,对TCP协议进行了一部分优化,但吞吐还是处于160Mbps-200Mbps这样的低位,无法完全利用带宽保障RTO。


深信服解决方案

高效的流缓存压缩:深信服WOC广域网优化设备具有高效的“流缓存压缩”功能,对冗余数据的削减率最高可达95%,同时支持高效的GZIP和LZO 高速流压缩算法,以及IP全局压缩,对数据削减效果显著。在实际的用户环境中,在灾备系统已经启用数据压缩之后,通过深信服“流缓存”字节级的压缩算法,依然可以对备份数据量做大幅度削减,从而显著的提高RTO与RPO指标。



HTP算法大幅提高传输能力:深信服HTP算法,采用一系列的技术,对环境较差的传输链路进行优化。如:通过丢包快速重传及选择性重传,改善丢包对网络传输的影响;通过改善网络拥塞机制及传输窗口大小,提高网络吞吐能力;通过快速传输,减少高延时的影响。当灾备系统采用互联网作为同步传输链路的时候,通过HTP算法的优化,网络传输能力可以提高数倍。



TCP协议改进:传统的TCP协议传输窗口为64KB,针对TCP本身的低效性,深信服WOC灾备优化方案通过TCP协议优化可大大提升整个网络的吞吐。通常对于一些同城灾备系统,用户可能直接用1G专线或者裸光纤作为灾备传输的链路。但是由于TCP协议的制约,在网络状况较好的情况下,网络传输速度也只能达到250M左右。深信服科技通过对TCP协议进行优化,可以提升网络传输速度到600M,并且通过相关的技术,目前最高可以拓展到2.5G,这样就可以大大提高同城灾备系统的效率。


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