云時(shí)代的優(yōu)化與管理

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速發(fā)展，眾多企事業(yè)單位與政府部門都著手進(jìn)行信息化系統(tǒng)升級(jí)，建設(shè)更高速的網(wǎng)絡(luò)與基于云計(jì)算模型的數(shù)據(jù)中心。但基礎(chǔ)架構(gòu)的拓展并不能解決一直以來(lái)存在的管理難題，用戶依然要在缺乏足夠可視化能力的前提下，與網(wǎng)絡(luò)濫用、關(guān)鍵業(yè)務(wù)中斷等情況作斗爭(zhēng)。傳統(tǒng)的流控產(chǎn)品雖然可以在一定程度上解決這個(gè)問(wèn)題，卻難以滿足部署靈活性、數(shù)據(jù)挖掘深度和統(tǒng)一管理方面的要求，并不適用于以數(shù)據(jù)中心為代表的新型應(yīng)用場(chǎng)景。針對(duì)這種情況，國(guó)內(nèi)專業(yè)應(yīng)用流量?jī)?yōu)化解決方案提供商之一的蘇州邁科網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“蘇州邁科”）憑借著在協(xié)議分析、應(yīng)用優(yōu)化等領(lǐng)域多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，推出了全新的Matrix分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用性能管理解決方案，完成了從產(chǎn)品向應(yīng)用交付的徹底轉(zhuǎn)型。

蘇州邁科將Matrix詮釋為一種全網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)下的安全評(píng)估與流量控制平臺(tái)，該平臺(tái)以DPI（Deep Packet Inspect，深度包檢測(cè)）、DFI（Deep/Dynamic Flow Inspection，深度流行為檢測(cè)）、PFQ（Per-Flow Queuing，基于流的隊(duì)列）、RED（Random Early Detective，隨機(jī)尾部丟棄）和CPD（Common Performance Database，通用性能數(shù)據(jù)庫(kù)）技術(shù)為核心，提供了包括網(wǎng)絡(luò)性能分析、應(yīng)用優(yōu)化、流量緩存功能在內(nèi)的一體化解決方案。用戶可以在統(tǒng)一平臺(tái)上完成對(duì)整網(wǎng)的應(yīng)用流量?jī)?yōu)化、用戶身份認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)性能分析等工作，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用優(yōu)先級(jí)劃分、帶寬控制與綜合管理的目的。

流控新生

在方案架構(gòu)上，Matrix平臺(tái)由應(yīng)用管理器（Application Manager，AM）、性能管理器（Performance Manager，PM）與客戶端三大模塊組成，其中AM以分布式部署方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行采集與處理；PM做為系統(tǒng)樞紐，負(fù)責(zé)對(duì)AM采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中分析與存儲(chǔ)；客戶端則將PM得到的各類統(tǒng)計(jì)信息以多種形式展示給用戶。這種控管分離的設(shè)計(jì)思路，可以讓工作在不同層面的設(shè)備各司其職，化解了單一流控產(chǎn)品在性能與管理上的矛盾。

對(duì)于AM來(lái)說(shuō)，可以認(rèn)為是蘇州邁科上一代AOS流控設(shè)備的升級(jí)版本。該系列產(chǎn)品可基于應(yīng)用、IP、VLAN、用戶、時(shí)間、會(huì)話數(shù)等元素進(jìn)行流控策略的設(shè)置，在物理鏈路、虛擬鏈路、虛擬通道下實(shí)現(xiàn)各類帶寬調(diào)配功能，提升網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。通過(guò)內(nèi)嵌的DPI和DFI智能分類引擎，AM能夠精準(zhǔn)分析隨機(jī)或動(dòng)態(tài)變化端口的應(yīng)用，并對(duì)使用同一端口的不同應(yīng)用協(xié)議進(jìn)行識(shí)別。我們?cè)谠摦a(chǎn)品的配置界面中看到，AM能夠識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用協(xié)議數(shù)量已超過(guò)1000種，基本涵蓋了當(dāng)前所有主流2-7層應(yīng)用協(xié)議。

在AM系列產(chǎn)品中，我們還看到一些具有創(chuàng)新意義的功能。用戶認(rèn)證是目前需求比較廣泛的一類應(yīng)用，AM可基于用戶身份設(shè)定流量管理和應(yīng)用優(yōu)化策略，為動(dòng)態(tài)IP環(huán)境下的流量管控提供行之有效的解決方案。基于應(yīng)用協(xié)議的數(shù)據(jù)緩存則是未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)被普遍看好的功能特性，在高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用面前，傳統(tǒng)緩存設(shè)備的有效性已經(jīng)大不如前。而AM允許用戶將已被甄別出的P2P與在線視頻請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)至緩存設(shè)備，在大幅節(jié)省網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷的同時(shí)提升客戶端的應(yīng)用體驗(yàn)。對(duì)于一些運(yùn)營(yíng)商與行業(yè)用戶來(lái)說(shuō)，IPv6的部署已經(jīng)成為現(xiàn)在進(jìn)行時(shí)，AM系列產(chǎn)品也很及時(shí)地加入了對(duì)IPv6環(huán)境的支持，并通過(guò)了IPv6 Ready認(rèn)證，可正常工作在下一代網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。

產(chǎn)品規(guī)格方面，AM系列目前包含多個(gè)型號(hào)，處理能力從20Mbps拓展至12Gbps，覆蓋了由SMB到運(yùn)營(yíng)商在內(nèi)的所有用戶群體。我們對(duì)其中AM-6000這款產(chǎn)品進(jìn)行了測(cè)試，在使用8個(gè)千兆接口的情況下，該產(chǎn)品可以對(duì)測(cè)試儀生成的全部4Gbps HTTP流量進(jìn)行分析處理，每秒最大HTTP新建連接數(shù)超過(guò)50000，同時(shí)可維護(hù)最大400萬(wàn)個(gè)并發(fā)連接。需要說(shuō)明的是，受到測(cè)試環(huán)境的限制，我們?nèi)〉玫臄?shù)據(jù)并不是AM-6000的極限處理能力。從測(cè)試中設(shè)備上的資源占用情況看，AM-6000的處理能力仍有很大的提升空間。

管理的可視化革命

流控產(chǎn)品的出現(xiàn)滿足了用戶對(duì)應(yīng)用流量的分析與優(yōu)化需求，但作為一款獨(dú)立的硬件產(chǎn)品，其處理能力總是有限的，同時(shí)開(kāi)啟的功能越多，每個(gè)模塊分配到的資源就越少。所以雖然用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源可視化方面的需求不斷增長(zhǎng)，流控廠商卻不得不將系統(tǒng)資源優(yōu)先用來(lái)?yè)Q取性能上的提升。而蘇州邁科則選擇了更為徹底的解決思路，在Matrix方案中將應(yīng)用流量的分析優(yōu)化與數(shù)據(jù)挖掘工作進(jìn)行了剝離，由不同的硬件設(shè)備去實(shí)現(xiàn)更加專業(yè)的功能特性。

如果將Matrix方案比作分工明確的神經(jīng)系統(tǒng)，那么諸多AM就是分布在不同位置的神經(jīng)元。它時(shí)刻感知著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用流量的變化，統(tǒng)一分析、管控后再將信息傳遞給PM。PM可以接收SNMP、NetFlow、sFlow、cFlow、Netstream等格式的流量數(shù)據(jù)，做為數(shù)據(jù)匯總與挖掘分析的核心，在方案中有著大腦一樣的重要地位。Matrix方案使用了在SNMP基礎(chǔ)上增強(qiáng)的RMON及RMON Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，可以還原2-7層流量信息，提供內(nèi)外網(wǎng)IP與主機(jī)對(duì)應(yīng)用的詳細(xì)使用情況，賦予用戶完整的網(wǎng)絡(luò)可視化的能力。如果Matrix感知到異常情況，還可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行告警，便于管理者做出快速響應(yīng)和準(zhǔn)確定位，從而簡(jiǎn)化排查過(guò)程。此外，全網(wǎng)信息在理論上也可以與其他安全設(shè)備或方案進(jìn)行共享，對(duì)諸如DDoS攻擊等事件做出智能化的聯(lián)動(dòng)處理。

隨著用戶應(yīng)用系統(tǒng)的日趨復(fù)雜，應(yīng)用性能的監(jiān)測(cè)評(píng)估也應(yīng)得到足夠多的重視，以滿足對(duì)服務(wù)水平協(xié)議(SLAs)的要求。Matrix方案可以從終端用戶體驗(yàn)的角度管理基于TCP/UDP的應(yīng)用性能，測(cè)量Web應(yīng)用的傳輸延時(shí)、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)、服務(wù)器延時(shí)，VoIP應(yīng)用的丟包、抖動(dòng)等關(guān)鍵性能指標(biāo)。在更高的層面上，該方案還提供了基于Java和.NET的應(yīng)用性能監(jiān)測(cè)，結(jié)合其他監(jiān)控管理手段，可以快速準(zhǔn)確地評(píng)估應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行效能，判斷出瓶頸發(fā)生在于服務(wù)器、第三方供應(yīng)商、ISP還是用戶的瀏覽器或設(shè)備上。

眾所周知，海量數(shù)據(jù)的深度挖掘須有大容量、高性能的存儲(chǔ)子系統(tǒng)做支撐。PM使用了蘇州邁科自主研發(fā)的CPD數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)，在縮小磁盤(pán)空間占用的基礎(chǔ)上提升了性能與擴(kuò)展性。不過(guò)對(duì)于大型企業(yè)、高校、園區(qū)乃至運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)的挖掘分析工作會(huì)面臨更大、更復(fù)雜的壓力。考慮到單臺(tái)PM設(shè)備可能出現(xiàn)的瓶頸，該公司借用化整為零的思路，又構(gòu)建了一個(gè)分布式數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，PM被分為“本地”與“全局”兩個(gè)角色，由多臺(tái)本地PM共同完成海量數(shù)據(jù)的分析與存儲(chǔ)工作，再匯總到全局PM，從而避免了網(wǎng)絡(luò)帶寬與設(shè)備性能方面的瓶頸。用戶也可以真正做到按需部署，根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)規(guī)模選擇合適的方案，且在升級(jí)時(shí)無(wú)縫拓展應(yīng)用流量控制與分析的能力。

利用分析得到的數(shù)據(jù)，Matrix為用戶提供了強(qiáng)大的監(jiān)控管理與報(bào)表系統(tǒng)，實(shí)時(shí)更新網(wǎng)絡(luò)流量和設(shè)備狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，并且做到了實(shí)時(shí)流量報(bào)表和歷史流量報(bào)表在同一界面內(nèi)進(jìn)行查看，實(shí)用性大為增強(qiáng)。該報(bào)表系統(tǒng)還支持基于Mac地址、IP地址/IP地址段、對(duì)象組、應(yīng)用/應(yīng)用組進(jìn)行查詢，由于引入了主機(jī)對(duì)的概念，所有主機(jī)對(duì)的源和目的也都可以作為報(bào)表查詢的對(duì)象，方便管理者分析每個(gè)用戶、每個(gè)應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況。