WAN优化：策略与技术

广域网(WAN)是让互联网畅通无阻的高速公路，将我们的家庭和企业与数据中心、云提供商以及最重要的彼此连接起来。它们使这些连接能够以高速度、低延迟和远距离进行。如果没有这些技术，WAN就无法满足我们不断连接的生活和工作文化所需的功能。

优化WAN性能是保持连接尽可能高效运行的重要主题。让我们探索WAN优化，看看它如何改善我们的连接、有哪些解决方案以及需要考虑的优缺点。

什么是广域网优化？

广域网优化的主要目标是通过减少延迟和优化现有可用带宽的使用来增强数据传输。它不涉及广域网基础设施的改变，例如购买更快的连接或运行更多的光纤。相反，它是关于如何在WAN上处理和传输数据做出明智的决策。

广域网优化使用各种技术来解决长距离传输数据的挑战。TCP优化、重复数据删除和压缩、缓存和前向纠错都是提高网络流量传输的方法。将这些技术中的一些或全部一起使用可以简化数据流。在下一节中，我们将探索每一种技术。

广域网优化技术

TCP优化

TCP（传输控制协议）是一种用于跨网络传输数据的常见协议。其定义特征之一是来回通信系统，以确认发送的数据在另一端完整接收（或TCP术语中的ACK）。这确认了发送数据的可靠性，但它增加了开销并减慢了传输过程。

TCP优化可以解决这一问题，它通过微调TCP传输来减少它们产生的开销。TCP窗口缩放会增加传输窗口的大小，在等待ACK之前发送更多数据，并减少ACK的总数。选择性确认(SACK)可以减少丢失数据包时重新传输的数据包数量。

数据重复删除和压缩

数据重复数据删除可消除冗余数据。您可能熟悉数据备份中的这项技术；执行服务器备份时，文件的相同副本仅备份一次以节省时间和存储空间。对于WAN优化，一个常见的用例是分支机构。WAN连接两端的设备会缓存数据并检查请求。当请求相同的数据时，会提供本地副本，无需重新传输。

压缩的工作原理与您预期的一样。在将数据发送到WAN之前，会对其进行重新编码以减少文件大小，然后在收到数据时对其进行解压缩。数据重复数据删除和压缩都可以减少通过WAN连接发送的数据量，从而加快传输速率。

缓存

缓存涉及存储经常访问的数据的副本，通常靠近终端用户，以减少传输时间并减轻原始数据存储位置的一些网络负载。缓存的一个常见用途是与CDN或内容分发网络一起使用。

前向纠错

前向纠错(FEC)是某些路由器上的一种机制。额外的冗余数据包会与其他预期数据包一起发送。如果一个数据包丢失，接收路由器可以使用额外的数据重建丢失的数据包。可以将其想象成RAID5，其中数据以冗余方式写入磁盘。无需重新传输丢失的数据包，数据传输可以更高效，但代价是不断添加冗余数据包。

选择WAN优化解决方案

由于WAN优化中采用的技术种类繁多，因此选择解决方案并非一刀切。有很多变量在起作用：

网络拓扑：网络是围绕总部数据中心和多个分支机构构建的吗？数据重复数据删除将非常有用，因为许多用户可能在每个分支机构中打开相同的文件。全球用户的所有数据都在云中吗？使用CloudFront等服务进行缓存将加快所有文件的传输速度。

兼容性：一些WAN优化技术基于交换机或路由器的功能。交换机或路由器是否支持您需要的功能？例如，两个办公室之间的路由器必须支持并启用纠错功能才能正常工作。

成本：成本在任何项目中都是一个重要因素，您必须问自己，结果是否值得花费这些成本。TCP优化可能很简单，只需勾选您已在生产中使用的设备即可。但如果它涉及拆除和更换硬件，您必须确保改进是值得的。

WAN优化的优点和缺点

更快的WAN具有明显的好处：数据传输更快、效率更高、用户更满意。通过减少为更大带宽而花费更多资金，还可以节省成本。某些解决方案（如缓存）还提供了额外的可靠性优势；如果主站点发生故障，则缓存的内容点可充当备份。

但是，也存在一些缺点需要考虑。实施这些解决方案的成本可能很高，需要购买大量硬件。当然，功能越多，就越需要IT人员来运行它；您需要聘请经验丰富的新员工或支付培训费用，让现有员工快速上手。最后，复杂性越高，出错的可能性就越大。故障排除可能变得成本高昂且耗时。

总结

WAN优化是任何网络管理员工具箱中的强大工具，可提高WAN性能、减少延迟并提供更好的用户体验。通过采用其中任何一种或所有技术，可以看到WAN连接效率的显著提高。虽然这其中存在复杂性、挑战和成本，但值得分析这些好处是否对组织有价值。

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