廣域網最佳化:產生背景,主要目的,內容交付障礙,主要技術,協定最佳化,其他技術,最

廣域網最佳化（WAN optimization），通常也被稱為廣域網加速（WAN acceleration），即通過一些最佳化技術來提供高性能的遠程數據訪問，從而提高應用程式在廣域網上的性能。

基本介紹

中文名：廣域網最佳化
外文名：WAN optimization
主要技術類1：壓縮、重複數據刪除 --（數據）
主要技術類2：快取、預讀 --（Cache）
主要技術類3：協定最佳化 --（協定）
主要作用：提高應用程式在廣域網上的性能

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產生背景

傳統的區域網路（LAN）無法高性能低成本地滿足全球化合作需求，因此產生了廣域網（WAN）。通過廣域網人們可以進行跨越城市、地區、國界的通信，但是廣域網自身的固有特性（由媒體、協定、距離等決定），如高遲延、高丟包率等，使得數據傳輸相對區域網路存在極大障礙，因此通過廣域網互動的應用程式不可避免地性能下降。

同時，人們對於伺服器、套用的回響速度要求越來越高。從8秒原則（即打開一個Web網頁不能超過8s，否則大多用戶就會放棄訪問）,到2006年Akamai的研究表明對於電子商務網站這個時間節點減少到4s，再到2012年SmartBear公司的研究表明，對於Web套用而言，57% 的用戶在3s 內還沒載入完就會放棄，即這個時間段已經縮短到了3s以內。對於如Amazon這樣規模龐大的電商來講，網路訪問時延每增加1s ，1年就會減少16億美元的銷售額。

可見通過廣域網最佳化技術，提高現有網路環境中的套用性能具有極其重要的研究意義與市場價值。

主要目的

支持QoS的需求，滿足如VoIP和視頻這類服務的實時套用加速需求，以及頻寬匯聚。

內容交付障礙

內容交付障礙，即影響數據傳輸性能的因素。

廣域網（WAN）內容交付障礙主要分為四大類：

網路和傳輸障礙
應用程式和協定障礙
作業系統障礙
硬體障礙

我們可以通過這四類問題來分別對於廣域網進行最佳化。

網路和傳輸障礙

主要是關於廣域網固有的特性。

1、有限的頻寬

a、區域網路頻寬遠大於廣域網頻寬，導致兩者頻寬不匹配，木桶效應限制了整體吞吐量。

b、廣域網的用戶超載與用戶聚合更高，而客戶端與伺服器處於端系統，即使是區域網路速度更快，但是由於用戶超載以及寬頻的影響，客戶端與伺服器均只能接受傳送少量的數據。

c、協定的開銷（數據報頭，ACK包等），導致頻寬更加有限。

2、高遲延率

廣域網長傳輸距離、協定轉換、以及廣域網常有的擁塞，導致了廣域網的高延遲率。

這是應用程式以及伺服器高相應時間的主要因素。

3、網路擁塞和高丟包率

導致傳輸層協定具有不穩定行為。

應用程式和協定障礙

應用程式性能直接由網路協定影響。

一些在區域網路上較為適用的協定，因為廣域網本身特性的影響反而不太適用。具體有以下幾個方面：

1、大多協定不是針對廣域網環境（長傳輸距離、高遲延、阻塞、有限頻寬）設計的，因此表現得不好。

2、健壯性較好的協定，由於過多的控制報文，其效率反而較低。

因此這兩類協定均不太適合廣域網的數據傳輸。

作業系統障礙

主機作業系統對於應用程式進行支持，檔案系統格式以及對於網路的不同連線實現均影響到數據的傳輸。

硬體障礙

硬體需要對作業系統進行支持，同時CPU、網卡、快取等硬體設施的性能直接關係到數據傳輸。

主要技術

目前廣域網最常見技術主要有5個，即：

壓縮(compression)
重複數據刪除(data deduplication)
快取(caching)
預讀（主動快取）(prefetching)
協定最佳化(protocol optimization)

壓縮

壓縮是從數據流中移除冗餘模式的一種最佳化技術，採用這項技術，將傳輸更少量的數據包，降低頻寬損耗，改善套用性能。

目前廣域網壓縮技術普遍使用基於數據包的壓縮，路由器、VPN 設備等都具備這種功能。壓縮端使用緩衝區緩衝發往對端的數據包，將一個或多個數據包適用壓縮算法壓縮後經廣域網傳送至反向進行該流程的解壓設備，接收方即可得到傳送方傳送的完整數據。

數據包壓縮技術：

數據包分為包頭(header) 和有效載荷(payload)，相應地，數據包壓縮包括包頭壓縮(header compression)
和有效載荷壓縮(payload compression)。

包頭壓縮通過減少一條流中連續數據包中的重複信息提高頻寬利用率。通過先傳送幾個未壓縮的數據包來建立鏈路兩端的共享信息，稱為 "Context"。Context包括包頭靜態閾、動態閾及其變化模式。傳送端使用Context信息對數據包進行壓縮，接收端對其解壓恢復至初始狀態。

有效載荷壓縮多採用塊壓縮(bulk compression)技術，將數據包中的所有信息作為一個塊並使用特定的壓縮算法進行壓縮。傳送端根據有效載荷中的共同序列建立字典信息，然後將序列匹配到一個更短的特徵碼。接收端使用相同的字典進行解壓縮。有效載荷壓縮中使用的具體壓縮算法決定了流量消減量，即壓縮比和壓縮性能。

而對於Web套用普遍使用HTTP壓縮。HTTP壓縮檔括：

靜態壓縮
動態壓縮
HTTP頭部差分壓縮

靜態壓縮對預先生成的Web內容進行壓縮。

動態壓縮則針對動態生成的Web套用，如電子商務或應用程式和資料庫驅動的網站。

由於特定客戶端至伺服器的HTTP互動過程中，HTTP頭部信息變化不大。HTTP頭部差分壓縮通過只傳輸變化信息減少數據量。

Web應用程式的壓縮性能取決於對應的Web內容（如文本、圖片、音頻、視頻等）。Andrew對包括科技公司主頁、新聞類網站、門戶類網站及體育類網站在內的4種類型20個網站使用瀏覽器默認壓縮算法的壓縮效果進行了分析，結果顯示數據壓縮可以節省75%文本檔案的流量消耗，不同種類檔案綜合來看可以節省37%的流量消耗。如下圖所示：

重複數據刪除

重複數據刪除是從數據壓縮中衍生出來的一種技術。

它可以識別檔案內部或者不同檔案之間所蘊含的重複數據元素，只保留這些數據的一個副本，將其他出現此數據的地方替換為指向該副本的引用或者指針。這樣減少了需要傳輸和存儲的數據量，當數據重複較多時可以節省大量的空間。

基於算法粒度，重複數據刪除算法（粒度）由大到小可分為3個類別：

whole file hashing
sub-file hashing
delta encoding

與數據壓縮相比，該技術消除冗餘範圍更大，在技術上多使用模糊匹配，更加適合大粒度的數據塊。

常見的重複數據刪除算法有：基於內容定義的數據分塊算法(content-defined chunking， CDC)、基於頻率的數據分塊算法(frequency based chunking，FBC )、BDU(backup ded up)智慧型算法等。

重複數據刪除技術廣泛套用於各種廣域網環境中，尤其是對於數據存儲和獲取較為敏感的網路，比如雲存儲環境等。

快取

數據快取技術是在分析用戶數據流統計特徵的基礎上，利用數據的可複製性和共享性，在網際網路關鍵節點（包括本地）存儲經常訪問信息的技術。此技術可以有效減少網路流量和應用程式回響時間。

基於快取位置分類，可以分為：

客戶端快取
代理快取
伺服器快取

基於快取體系結構分類，可以分為：

層次式快取
分散式快取
混合式快取

基於快取對象來分類，可以分為：

位元組序列快取
檔案/對象快取

此處分別對於以上分類及其特點進行介紹。

一、基於快取位置分類

1、客戶端快取

指Cache(高速緩衝存儲器)部署在本地或者離客戶端很近的鏈路結點上。

目前大多數Web瀏覽器都支持客戶端快取，它們把最近訪問的網頁數據存放在本地Cache中以便於下次訪問相同頁面時可以直接獲取（前提是該數據未被覆蓋或者刪除），從而減輕了廣域網頻寬壓力，提高用戶的Web訪問體驗。

為了增強客戶端快取的效果，基於點對點(Peer-to-Peer，P2P)的客戶端協作快取技術被提出，一個代表是Squirrel這個P2P Web Cache系統，該技術主要的想法為：不同客戶端的多個cache之間可以分享互相沒有的數據，在向伺服器發出請求前，先在客戶端構成的cache系統中進行檢索，如果找到所需數據則可以免去與伺服器的互動時間。

由此Squirrel衍生出了其實現算法：如果所請求的數據對象是不可快取的，數據請求則直接轉發到伺服器；否則檢查本地快取，如果本地快取沒有請求數據，那么將請求轉發到網路其他節點。

但是上述算法存在一些缺點：該算法忽略了不同結點上的機器功能與快取能力的不同，同時該算法效率可能受到一些傳輸或者檢索低效率的結點的影響。

因此，為了克服Squirrel算法中的缺點，代理伺服器以及索引檔案（對於所有快取建立索引檔案，通過索引找到請求數據）的概念被引入到該結構中，由此產生了兩種結構實現。

其一、索引檔案置於代理伺服器，所有的客戶通過代理伺服器來找到索引。（如圖4）

其二、將索引檔案置於運算能力較為強大的客戶端（即超級客戶），通過超級客戶找到索引，如此超級客戶端可以分擔代理伺服器大部分工作量。（如圖5）

2、代理快取

指Cache(高速緩衝存儲器)部署在客戶與伺服器之間。具體實現類似於客戶端。有研究表明，在代理端部署快取最高能夠把用戶數據訪問遲延降低26%。

3、伺服器快取

指Cache(高速緩衝存儲器)部署在在伺服器上或者離伺服器很近的鏈路結點上。

由於可以直接讀取快取而無需伺服器的處理器過多處理，伺服器端cache能夠有效減少伺服器負載與用戶回響時間。

二、基於快取體系結構

1、層次式快取：如圖6.a

快取依據網路層次呈現多級配置。

缺點主要表現在每一級cache都會帶來額外的延遲；同時，高層cache可能會成為瓶頸並帶來較長的排隊延遲。

2、分散式快取：如圖6.b

針對層次式快取的缺點提出了分散式快取。在這種結構中只有底層cache，cache之間需要一定的策略進行通信處理快取失效。其具體實現類似於客戶端快取中的Squirrel系統。

然而，大規模分散式快取系統的配置面臨連線次數多、頻寬要求高、管理困難等問題。

3、混合式快取：如圖6.c

將分層式與分散式快取結構結合起來，同級cache採用分散式快取結構，重複發揮各自長處，同時減少連線時間和傳輸時間。

三、基於快取對象

1、位元組序列快取

位元組快取技術把數據包拆分成片段，對碎片分配唯一標識，將標識分別存儲在本地設備和目的地接收設備中，當具有相同標識內容再次需要傳輸時，只傳輸標識到目的地，接收設備根據標識便在本地的設備中提取出內容。位元組快取技術可支持很多的 TCP套用，包括Microsoft Office、CAD、ERP、FTP、HTTP等。

2、檔案/對象快取

對象快取涉及到主動快取和被動快取。

被動快取指當請求某一個對象時，才將此對象進行快取或者刷新快取。

主動快取是根據一定的算法，主動快取對象或者刷新已經快取的對象。

對象快取通常用於HTTP協定，它分析網頁並將網頁中的每個URL對應到某一個對象並將對象進行快取。

預讀

預取是一種主動預測的數據最佳化方式，根據用戶訪問網頁的行為和歷史記錄等因素來推測用戶將來可能訪問的數據，提前從伺服器上獲取相應數據並存放到相應的快取中，提高訪問速度。

實際上，預取即是一種主動快取技術。由於快取只能被動根據保存的信息減少數據的傳輸，當快取中的數據命中率很低或者信息更新頻繁時，數據快取帶來的最佳化效果非常有限。為了解決該問題，數據預取技術應運而生。

現有的預取算法主要分為2類：基於歷史記錄的預測算法與基於訪問內容的預測算法。

1、基於歷史記錄的預測算法：

這類算法通過分析客戶端向伺服器傳送的請求序列的歷史記錄來預測將來可能傳送的請求。

傳統的基於歷史記錄的預測算法包括局部匹配預測模型(PPM)、最長重複序列局部匹配預測模型(LRS-PPM)、基於流行度的局部匹配預測模型(PBPPM)等。

2、基於訪問內容的預測算法

基於訪問內容的預測算法與搜尋引擎所使用的算法類似，它根據用戶瀏覽網頁時的行為，提取出用
戶可能需要訪問內容包含的關鍵字進行相關內容的預測。

協定最佳化

在廣域網傳輸中，網路協定某些固有的特性可能造成數據傳輸不能充分利用頻寬資源。例如，廣域網中普遍使用的TCP協定和一些常用的互動式套用層協定（如CIFS， MAPI等），其傳輸性能會隨著延時的增加而迅速下降。協定最佳化技術在對協定深入分析的基礎上，對協定的互動流程及控制機制進行最佳化，從而使得協定能適應擁有丟包和延遲特性的廣域網環境。

主要的協定最佳化有傳輸協定最佳化、HTTP協定最佳化、網間協定最佳化等。

由於協定最佳化的重要性重新劃分目錄進行介紹。

協定最佳化

傳輸協定最佳化

傳輸協定最佳化研究的焦點是TCP協定最佳化。

TCP協定的視窗滑動機制、擁塞控制算法和端到端的互動機制導致其在廣域網環境中性能不佳。尤其
是近幾年，隨著無線網路的普及、移動網際網路的廣泛使用及數據中心網路的興起，TCP協定的局限日益顯著。

當前TCP最佳化的常用技術包括TCP慢啟動最佳化、改進TCP擁塞控制算法、TCP接收端最佳化及使用TCP代理等。

1、TCP慢啟動最佳化

傳統TCP主要基於Jacobson提出的 “ 慢啟動”算法，通過逐漸增加擁塞視窗大小來探測可用的網路容量，防止連線開始時採用不合適的傳送量導致網路擁塞。但在高延遲網路中，“慢啟動”會對類似HTTP等多數連線為短連線的套用造成巨大的性能損失。此外，慢啟動階段每個往返時延（round trip time，RTT）時間，擁塞視窗增加一倍，當擁塞視窗增加到一定值時，就可能以高於瓶頸頻寬的速率來傳送數據，造成網路擁塞。

針對上述問題，對TCP慢啟動最佳化的研究包括智慧型設定擁塞視窗初始值、修改慢啟動閾值及慢啟動擁塞視窗調整機制。

2、TCP擁塞控制機制最佳化

近年來，各國學者針對TCP擁塞控制機制提出了一系列改進算法和協定。這些協定對不同的網路環境特性提出了較為有效的控制方法，改進的焦點主要聚集在如何應對高頻寬、大延時帶來的影響，如何區分鏈路丟包和擁塞丟包等。

3、TCP接收端最佳化

多數TCP最佳化機制集中在傳送端，但近年來隨著移動網際網路及數據中心網路的發展，出現了在接
收端對TCP性能進行最佳化的方案。在 3G/4G 行動網路中，每個用戶擁有一個較大的獨立緩衝區，導致緩衝區高排隊遲延。為解決該問題，有的文獻提出基於測量的RTT信息，通過在客戶端控制接收視窗大小，降低排隊時延。在數據中心網路中，為了解決TCP Incast問題，微軟亞洲研究院提出ICTCP(incast congestion control for TCP)，通過接收方獲得的流量信息調節通告視窗從而控制傳送速率。網路加速廠商華夏創新ZETA-TCP通過監控學習反向控制對端的傳輸行為，實現基於客戶端的單邊下載加速。

4、TCP代理

TCP代理（代理網關）機制將傳送端主機和接收端主機之間的TCP連線透明地分割成多段。代理伺服器負責中繼轉發從傳送端主機發往接收端主機的數據包，數據包經多段TCP連線最終抵達接收端主機。由於在每段TCP連線上的往返時延和丟包率的降低，所以整體的端到端吞吐率得以提高。

代理網關根據部署方式可分為單代理網關與雙代理網關。

單代理網關通過部署單個代理網關最佳化廣域網，其部署拓撲如圖7所示。代理網關將客戶端從伺服器下載的數據包截獲，在廣域網端運行與標準TCP兼容、同時性能提高的TCP。

在雙代理網關的2個透明代理中（如圖8），一個作為代理客戶端與伺服器相連，而另一個作為代理伺服器端置於客戶端出口處。

雙邊TCP代理加速原理如圖9所示，2個透明代理之間通常將協定轉換為UDP協定或其他自定義協定，這些協定本身可以完全按照自己的要求進行控制，達到提高TCP性能的效果；雙代理網關還可以引入壓縮、快取等技術進一步提高廣域網性能。

5、基於控制模型的TCP最佳化

基於控制模型的TCP最佳化將網路擁塞控制看作反饋控制系統，結合主動佇列管理機制（active queue management，AQM），從控制理論的角度使用ECN機制最佳化網路擁塞控制。

主要包括基於經典控制模型的AQM算法和基於現代控制理論的最佳化算法。

HTTP協定最佳化

HTTP協定的廣泛使用使得HTTP流在廣域網流量中占據非常重要的比例。HTTP標準協定有HTTP/1.0和HTTP/1.1。在HTTP/1.0中，客戶端每傳送一個HTTP請求都需要與伺服器建立一次TCP連線。HTTP/1.1對此進行了改進，將HTTP連線設為長連線，減少了建鏈和斷鏈的開銷；另外增加了流水線（pipelining），可以一次發起多個請求。但流水線被大多數瀏覽器默認禁用，而且即使支持流水線，卻被HTTP限制請求必須以先入先出的方式處理。

為了解決HTTP協定的上述問題，適應目前越來越複雜的頁面狀況，有效加速網頁載入速度，相關研究人員提出了多種HTTP最佳化方案，包括改進現有HTTP協定及HTTP流化技術等。具有代表性的包括Dual-Transport HTTP（DHTTP）和Google公司提出的SPDY協定。DHTTP協定根據對象大小和網路狀況將數據包分別通過TCP和UDP信道進行傳輸。協定利用了UDP不需要事先建立連線的特點將一部分對可靠性要求略低的數據包通過UDP方式傳輸。SPDY 是Google主導開發的一種HTTP協定，實現了在一個TCP連線中傳輸多個擁有優先權的並行請求；此外，在SPDY中，伺服器分析客戶端的請求並對其進行預測，將相應資源主動推送給客戶端。SPDY還對HTTP頭進行了壓縮，避免重複頭信息的傳輸，減少頻寬占用。

現在的HTTP頁面相比過去而言越來越複雜，內容也越來越豐富，包含文本、圖片、視頻等不同種類的元素。其中，視頻傳輸一直是HTTP傳輸服務中難解決的領域。使用HTTP協定來傳輸流媒體需要在伺服器端將媒體檔案按照不同碼率分割成小的HTTP數據包切片，而客戶端根據網路頻寬情況，可以隨時切換不同清晰度對應碼率的切片，使得畫面儘可能清晰且流暢，這種技術稱為HTTP流化技術。在HTTP流化技術中，部分研究集中在流化的自適應，即根據網路頻寬情況來切換最佳清晰度的切片。HTTP流化技術中另一個被重點關注的課題是伺服器的架構最佳化問題。

網間協定最佳化

網間協定最佳化主要解決套用層協定的互動問題。部分協定比如微軟的CIFS和 Exchange/Outlook（MAPI）等，大量使用小包且存在過多“停等式”的Request/Response互動，這種設計在廣域網中造成頻寬使用率嚴重低下。對該類協定進行最佳化多採用雙代理網關部署模式，將原本需要通過廣域網傳輸的應答訊息改成區域網路內傳輸，從而大大減少套用層互動延遲。

網間加速主要技術手段包括協定預取和代理回復。

網間加速的協定預取技術在用戶發出實際請求命令之前，提前請求相關數據，並快取在本地，使得網路數據以區域網路速度傳送給用戶。

一些國內常用的企業資源規劃（enterprise resource planning，ERP）系統通常基於RPC協定進行數據訪問，使用互動式方式進行數據傳輸。當這些協定部署在廣域網上會將網路延時的影響放大，甚至可能導致系統根本無法部署。網間加速代理回復技術通過代替真正的伺服器對客戶端進行提前回復，減少廣域網互動次數來解決這個問題，即代理伺服器通過目的地址轉換（destination network address translation，DNAT）在特定連線埠偵聽以獲取客戶端的數據，並代替真正的伺服器與客戶端進行套用層互動。同時，將請求的數據交給代理客戶端，代理客戶端通過源地址轉換（source network address translation，SNAT）將數據交付給伺服器，這樣所有的應答訊息都是在本地網路進行傳輸。

其他技術

內容分發網路

CDN(Content Delivery Network)是一個經策略性部署的整體系統，能夠幫助用戶解決分散式存儲、負載均衡、網路請求的重定向和內容管理等問題，從而一定程度解決跨越廣域網訪問網際網路伺服器的頻寬瓶頸、數據丟包、TCP延遲問題。CDN的目的是通過在現有的Internet中增加一層新的網路架構，將網站的內容發布到最接近用戶的網路“邊緣”，使用戶可以就近取得所需的內容，解決 Internet網路擁塞狀況，提高用戶訪問網站的回響速度。此方案對大型網站較為有效。

TCP最佳化及套用最佳化

專用的TCP加速或套用加速設備可以幫助改善網路環境中的套用性能，如大頻寬鏈路、大檔案傳輸、高時延、相當大的網路交易等。TCP最佳化主要解決數據丟包、TCP延遲問題；套用最佳化主要解決套用延遲問題（如果一個套用在套用層就受到套用訊息大小和數據回應及確認需要的限制時，不管頻寬有多充裕，也不管是否已經避免了由TCP協定的端到端應答機製造成延遲瓶頸或是TCP的慢啟動和擁塞控制行為引起延遲瓶頸，套用延遲不可避免。）。目前市場上的專業TCP加速設備及套用加速設備都需要在企業鏈路的兩端部署，代價非常高。這些專用的加速器都需要自己的專門協定才可以達到加速效果，也就是說基於網路是不透明的。後果就是，網管人員或系統無法看到正在廣域網上運行著的套用，還有必要為這些設備所用的專用傳輸協定在安全設備上特別打開通道，帶來安全隱患。

服務質量控制QoS

服務質量控制或頻寬管理QoS有助於減輕頻寬的競爭。對於寶貴的WAN頻寬，套用之間會有競爭，控制競爭的一個有效方法是利用頻寬分配和服務質量(QoS)工具。IT人員能夠根據套用業務規則分配WAN上套用的優先權，確保該套用能夠獲得足夠的頻寬，從而提高與業務緊密相關的生產率。

除了主要的五項技術及以上技術，WAN最佳化技術還有負載均衡（load balancing）、路由最佳化（routing optimization）、應用程式代理（application proxies）等。

最佳化產品

根據IDC的調查，廣域網最佳化市場在2012年底達到13億美元，市場上已經有多家主流服務商。其中，Riverbed公司占據了大約50%的市場份額，Cisco、F5、Blue Coat和Silver Peak等也都是非常強大的競爭對手。各大最佳化廠商的相關產品及核心技術如圖10所示：

以下簡要介紹十大最佳化廠商最佳化技術。十大最佳化廠商分別是：F5、Juniper Networks、Aryaka Networks、Riverbed、Cisco、Blue Coat、Citrix、Sliver Peak、SANGFOR、AppEx Networks。

F5的廣域網最佳化包括TCP自適應最佳化，Cache技術（檔案快取和字典技術）及TDR壓縮技術等。此外，支持包括檔案傳輸、資料庫（SQL）、網路存儲（iSCSD）、備份（Veritas）及遠程接入（Microsoft）等在內的多種套用層協定的加速。與此同時，F5通過One Connect和TCP Express等連線最佳化釋放伺服器壓力，提升加速效果。

Juniper Networks WXCTM套用加速平台通過數據壓縮、TCP和特定套用協定的加速、頻寬控制管理技術以及多廣域網鏈路策略選擇技術，提高廣域網的套用傳輸性能同時保障鏈路的可用性。

Aryaka是基於雲的廣域網最佳化公司，通過建立網路連線點（POP）組成推送網路進行雲加速。此外，採用了TCP最佳化技術，頻寬擴展等技術進行廣域網最佳化。

Riverbed數據最佳化對傳輸中的TCP流和數據進行分段並為其建立索引。以前傳送過的數據段不會通過廣域網再次傳送，而只傳送與其對應的引用代替它。傳輸最佳化通過動態適應網路狀況，組合視窗擴展、連線管理和其他技術手段實現TCP最佳化。對於套用層最佳化，Riverbed提供第7層應用程式協定最佳化，支持企業常用的應用程式，如Microsoft Windows檔案系統（CIFS協定）、Microsoft Exchange郵件（MAPI協定）、Microsoft SQL Server資料庫（TDS協定）、HTTP和HTTPS、NFS或Oracle lli等。

CISCO WAAS(wide area application services)產品套用於廣域網鏈路加速方面，主要針對頻寬小和延時大的鏈路環境。通過對數據報文壓縮、重複數據消減、TCP最佳化以及協定最佳化（HTTP，SIP，NFSv3以及email等）等，消減廣域網鏈路頻寬占用率。

Blue Coat MACH5加速技術包括頻寬管理、協定最佳化、位元組快取、對象快取及數據壓縮技術。MACH5可改善的協定包括TCP，CIFS，HTTP，HTTPS，MAPI，以及大多數視頻流和IM協定。位元組快取對數據傳輸過程中重複的位元組流進行快取，減少需要傳輸的數據。對象快取在本地進行檔案、視頻和Web 頁面內容的保存。

Citrix NetScaler使用包括TCP連線復用在內的多種TCP最佳化技術，實現套用部署基礎結構的最佳化。此外，對HTTP和基於TCP的流量進行壓縮，加速Web和客戶端/伺服器套用數據的部署。同時，聯合使用靜態和動態快取改善套用性能。

Sliver Peak主要從網路加速、網路整合和網路存儲器3個方面來實現廣域網最佳化。網路加速著重TCP加速和CIFS加速。Sliver Peak的高速TCP修改TCP擁塞控制機制，加大TCP連線視窗，以絕對視窗大小的函式來配置視窗關閉時間，使得TCP在高頻寬、高延時的環境下性能更優。CIFS加速使用預取、寫後操作、元數據最佳化技術提高性能。網路整合使用自適應前向糾錯（forward error correction，FEC）技術重傳廣域網鏈路遠端丟失的數據包，使用實時數據包階校正驗證（proof of concept，POC）套用技術對數據包進行重新排序，避免數據包無序傳輸時可能發生的數據包重傳現象。Sliver peak網路存儲器使用實時的位元組級重複數據刪除技術來避免在廣域網上傳輸重複的數據。

深信服電子科技有限公司（SANGFOR）的WOC系列廣域網加速產品使用 “基於數據特徵碼流快取技術”減少傳輸過程中的冗餘流量，通過LZO(lempel-ziv-oberhumer)和GZIP流壓縮技術對非冗餘數據進行壓縮。對於廣泛使用的應用程式，如ERP（SAP，Oracle EBS，用友NC，金蝶EAS等）、電子郵件（exchange，lotus，notes，coremail等）、OA、CRM、資料庫、檔案共享、桌面虛擬化套用以及各類行業性軟體等，提供了相應的套用協定最佳化技術。
北京華夏創新科技有限公司（AppEx Networks Corporation, 簡稱“華夏創新”）的套用交付技術及產品功能包括TCP加速、數據壓縮、位元組快取、HTTP套用加速、流量分類、精確流量控制、優先權控制、頻寬均分、多鏈路/路由最佳化及負載均衡。

發展前景

業內人士預測，得益於市場發展，廣域網最佳化即服務選項的需求，以及IP協定和乙太網服務的持續增長，廣域網最佳化全球市場收入在2019年將達到121億美元。2015年全球網路採購意向調查也顯示，廣域網最佳化產品位於企業IT投資計畫的前五位中。

隨著網路流量以指數級速度增長，IT部門需要確保用戶能夠獲取他們所需性能，因此廣域網最佳化在網路技術上的地位也將越來越重要。

解決分析

1、遲延和丟包

廣域網鏈路存在延遲和丟包，導致網路連線緩慢，嚴重時甚至無法連線，升級頻寬仍然解決不了延遲和丟包帶來的困擾。該困擾多見於跨運營商、跨區域互聯的場景。

網路遲延與最大傳輸速率關係如下：

直接影響：延遲造成的最直觀的感受就是套用系統緩慢，難以忍受。

常見套用系統在網路延遲和丟包影響下的表現如下：

解決思路：提高鏈路的效率，如協定最佳化。

2、頻寬壓力

大檔案傳輸、群組郵件等場景導致數據量激增，線路擁塞，數據傳輸緩慢，面臨頻寬升級的壓力。而升級頻寬後，發現頻寬再次被占滿，形成惡性循環。因此需要改善頻寬來增大伺服器的並發訪問量。

解決思路：對於數據進行處理，如壓縮技術、重複數據刪除技術等。

3、辦公套用慢

每到月底，財務系統訪問速度低下，上傳一個表單需要10分鐘之久，分支機構員工工作效率下降，且會埋怨總部的IT管理人員。

解決思路：套用層協定與軟體配合不好，使用套用層協定最佳化，如Microsoft Exchange、SAP Netweaver等。

4、視頻會議等保證一定頻寬

重金上線的視頻會議系統難以就緒，受限於頻寬不足或頻寬被其他套用占用，使用時出現語音不同步、馬賽克等現象，甚至在重要會議時掉線，帶來的影響無法預估。

解決思路：需要對於各類型流量進行管控，動態流量檢測與管控。

5、移動接入

領導出差，通過酒店或3G無線網路接入總部的網路進行業務流程審批，但往往接入速度非常慢，甚至經常掉線。

解決思路：整體的問題，需要對於各個關鍵環節使用相應的最佳化技術。

廣域網最佳化