Inhalt Die Problemstellung Der Bandbreiten-Mythos Lösungs-Ansätze Experten-Meinung (Gartner/Forrester)

Präsentation zum Thema: "Inhalt Die Problemstellung Der Bandbreiten-Mythos Lösungs-Ansätze Experten-Meinung (Gartner/Forrester)"—  Präsentation transkript:

1

2 Inhalt Die Problemstellung Der Bandbreiten-Mythos Lösungs-Ansätze Experten-Meinung (Gartner/Forrester)

3 Die Problemstellung Netzwerk-Probleme Storage-Probleme
Bedarf von “mehr Bandbreite” Latenz als heimlicher Durchsatz-Killer Wichtige Applikationen sind nicht priorisiert Tape Backup Storage Tape Backup Filers WAN AUSSENSTELLE DATA CENTER File Servers Mail Servers Filers Mail Servers File Servers Web Servers Storage-Probleme Verteilte Daten Storage Insellösungen Backup & Replizierung Compliance-Bedenken Applikationsprobleme Web, , FTP, Notes, ERP, Datenbanken, etc… Langsame Antwortzeiten Applikationen werden nicht benutzt, da sie zu langsam sind Most companies use bandwidth as the scapegoat for all of the problems that remote offices have with application performance over the WAN. Poor performance, however, is the result of three equally important problems. Solving just one of them will not truly solve the problem. Networking bandwidth AND latency slow data access Storage problems result in excess capacity utilization for backup, high management costs, and limited access to data in other offices Applications that are not optimized for use over the WAN operate slowly even in high capacity environments – even if the network is fine-tuned

4 QoS / Bandbreitenmanagement
Bisherige Ansätze QoS / Bandbreitenmanagement Verteilt die zur Verfügung stehende Bandbreite. Hilft nicht, wenn insgesamt zu wenig Bandbreite zur Verfügung steht. NNTP Oracle SAP R/3 CIFS /SMB HTTP FTP WAN-Bandbreite 128K – 40 Gbps Oracle A-CIR = 640 K SAP R/3 A-CIR = 320 K CIFS/SMB A-CIR = 160 K All Others = 160 K WAN-Bandbreite 128K – 40 Gbps

5 Geschwätzige Applikationen
Typische Ineffizienz einer Applikation Open WAN FID Read 1 Read 2 DATA CENTER AUSSENSTELLE

6 Inhalt Die Problemstellung Der Bandbreiten-Mythos Lösungs-Ansätze Experten-Meinung (Gartner/Forrester)

7 Mythos: Bandbreitenerhöhung
WAN-Bandbreite 4 Mbps CIFS /SMB ~ 2 Mbps Sonstige ~ 2 Mbps WAN-Bandbreite 20 Mbps CIFS /SMB ~ 3 Mbps Sonstige ~ 17 Mbps

8 Die Lichtgeschwindigkeit
Lichtgeschwindigkeit: km/s in Glasfaserleitungen Maximale Entfernung zweier Orte auf der Erde: ~ km km / km/s = 0,125 Sekunden Geostationäre Satelliten: km * 2 = km km / km/s = 0,238 Sekunden km/s ,458 km/s im Vakuum ,51819 km/s Erdnähe km/s

9 RTT = Round Trip Time Die Round Trip Time ist die Zeit, die ein Datenpaket benötigt um vom Absender zum Empfänger zu gelangen und wieder zurück. Glasfaser: km / km/s = 0,125 S RTT = 0,250 Sekunden Satellit: 71,536 km / km/s = 0,238 S RTT = 0,477 Sekunden Fazit: Unabhängig von der Bandbreite wird die Geschwindigkeit durch die RTT begrenzt!

10 RTT – Realistischere Werte
... Latenz-Zeiten steigen linear zur Entfernung und unabhängig von der verfügbaren Bandbreite an! Deutschland: 30 ms Washington: 150 ms Hawaii: 400 ms Frankreich: ms New York: 150 ms China: >> 300 ms Italien: 50 ms Houston: 150 ms Sidney: 350 ms Spanien: 50 ms Los Angeles: 150 ms Hongkong: 300 ms Moskau: 75 ms Vancouver: 175 ms Taipeh: 350 ms

11 Datenübertragung mit TCP
Daten werden mit TCP übertragen. Ein TCP Datenpaket kann max Bytes (IP mit Ethernet) an Nutzdaten transportieren. TCP bestätigt empfangene Daten mit einem Quittungspaket. Datenpaket RTT Quittung

12 Datenübertragung von 10 Megabyte
10 Megabyte entsprechen Bytes. 1 TCP-Datenpaket kann Bytes transportieren. Bytes / Bytes/Paket = Pakete Wenn pro Datenpaket 1 Quittungspaket übertragen würde, dann dauert die gesamte Übertragung: * x Sekunden RTT Beispiel: 50 Millisekunden RTT Pakete x 0,05 Sek/Paket = 359,15 Sek. ~ 6 Minuten Die Dauer ist unabhängig von der verwendeten Bandbreite. Die daraus resultierende Bandbreite beträgt folglich: 10 Megabyte / 6 Minuten Bytes / 360 Sek Bytes / Sek Bits / Sek 0,221 Mbps

13 TCP – Window Size Die Menge der Daten, bevor eine Quittung geschickt wird, wird durch das Receive Window angegeben. Windows Server 2000: Byte Byte / Bytes/Paket = 12 Pakete Datenpaket /R-Window = Byte 1. Datenpaket ... … ... … 12. Datenpaket Optimierung notwendig: Daher Window-Size Mechanismus! Historische Entwicklungen der Bandbreite !! In 1980 waren Highspeed Netze mit 100Mbit/s (FDDI) als Backbone noch in weiter Ferne!! 100Mbit ETH seit 1995 verabschiedet... !! C64 gibt’s ab Mitte 1982!! RTT Quittung

14 Bandbreiten-Delay-Produkt
Das Bandbreiten-Delay-Produkt gibt an, wie viele Bytes (R-Window) benötigt werden, um den maximalen Durchsatz zu erreichen. Beispiel Bandbreite: 2 Mbps = Bytes/Sekunde Delay (RTT): 50 Millisekunden BDP: Byte/Sek * 0,05 Sek = Byte Delay: 50 Millisekunden BDP / R-Window = Bytes Max. Bandbreite: Bytes / 0,05 Sek = Bytes = Bps ~ 2,5 Mbps

15 Bandwidth / Throughput
TCP optimiert MX-TCP = Optimierung durch einen Hersteller RCP mit RFC 1323 = Erhöhung des R-Window über Bytes Regular TCP = Standard TCP Implementierung MX-TCP TCP mit RFC 1323 Regular TCP Bandwidth / Throughput Time

16 Mythos: Bandbreitenerhöhung
Destroyed

17 Inhalt Die Problemstellung Der Bandbreiten-Mythos Lösungs-Ansätze Experten-Meinung (Gartner/Forrester)

18 Lösungsansatz Riverbed
Erhalt bestehender TCP Verbindungen Aufbau neuer TCP Verbindungen Erhalt bestehender TCP Verbindungen AUSSENSTELLE WAN DATA CENTER Transparente Implementierung Keine Veränderung an der bestehenden Infrastruktur Kompatibel zu bestehenden QoS- und Reporting-Tools Aufbau einer “optimierten” TCP Session über das WAN, wenn im LAN eine neue Session aufgebaut wird Keine Verwendung von Tunnel VoIP, Video werden ohne Einschränkung durchgeleitet Riverbed Steelhead products are designed to provide no disruption to your current network upon deployment. The products can be transparently deployed and will maintain the flow of all data on the network. They do so by maintaining existing TCP connections and creating their own TCP session across the WAN. This allows clients and servers to communicate just as they always have, while Steelhead appliances can transparently optimize and accelerate any communications.

19 Minimierung der Applikationsgeschwätzigkeit
Request Optimierter WAN Transfer WAN DATA CENTER AUSSENSTELLE Transaktion wird komplett lokal ausgeführt Transaktion wird komplett lokal ausgeführt Application Streamlining enables the central steelhead to act as a client and request data from the application server. This eliminates typical back-and-forth over the WAN and contains it to the LAN, where transactions are always very fast. WAN Round Trips verringern sich um 65% bis 98%

20 Komprimierung Verminderung der erforderlichen WAN-Bandbreite um 60% - 99% Data Reconstructed Files & Data Request Files & Data WAN DATA CENTER BRANCH OFFICE Data Streamlining uses a proprietary algorithm to break up the data into small referenceable data chunks and store them in the central steelhead. The first time a file is sent through the network, all the data and reference links to the data are sent to the remote steelhead. (A “cold send”) The cold send is still optimized with the TCP and application optimizations discussed on the next slide. Next time data is requested the central steelhead needs to simply send references to data on the remote steelhead. If parts of the data has changed, the steelhead simply sends the chunks of data that have changed, with new references. The file is then reconstructed using a combination of the changed and unchanged data. Der Request geht direkt vom Client zum Server Der WAN-Optimierer fängt automatisch die Antwort ab und segmentiert die Daten Nur neue Daten (Bytes) werden über das WAN gesendet Referenz-Bytes adressieren die originalen Bytes Der zweite WAN Optimierer setzt die Daten wieder zusammen und liefert sie an den Client aus

21 Byte Muster Caching Verminderung der WAN-Bandbreite um 60% - 99% WAN Round Trips verringern sich um 65% bis 98% WAN DATA CENTER BRANCH OFFICE Vergrößern der TCP Nutzdaten 16KB to KB+ A basic challenge with TCP is that it can only send a small amount of information at a time. Transport Streamlining allows Riverbed Steelhead appliances to communicate over the WAN with optimal TCP settings, facilitating more efficient communications. In addition, Steelhead appliances repack each packet with references instead of raw data. That means each packet could carry virtual megabytes of data instead of the typical 16, 64, or 100 K of data. Nutzdaten mit Referenzen ersetzen From 100KB+ bis virtuell 1MB+ Referenz Neue Daten Data

22 Die patentierte Riverbed Technologie
BENUTZER NETZWERK Data RECHENZENTRUM DE-DUPLIZIERT DATEN OPTIMIERT TCP UNTERDRÜCKT VIRTUELL DIE LATENZ DER ANWENDUNGEN BEOBACHTET, WARNT UND KONTROLLIERT PROZESSE

23 Universelle Datenhaltung vs. Cache + Datenhaltung pro Aussenstelle
24 Universelle Datenhaltung vs. Cache + Datenhaltung pro Aussenstelle Daten- doublette Daten- doublette Daten- doublette Daten- doublette Daten- doublette Daten- doublette Universeller Datenspeicher CIFS Speicher NFS Speicher HTTP Speicher Daten- doublette Daten- doublette Daten- doublette Daten- doublette Cache und Datenhaltung “mit heißer Nadel zusammengenäht” bedeutet, dass die gleichen Daten sinnlos vielfach gespeichert werden Daten- doublette Daten- doublette © 2006 RIVERBED TECHNOLOGY, INC – CONFIDENTIAL

24 Unterstützte Protokolle
Oracle NFS SMB /CIFS Backup Citrix Proxy File Service MAPI (Exchange) HTTP / HTTPS Microsoft SQL Server

25 Riverbed Service Platform (RSP)
VMware based platform Run up to five VM’s Support for in-line and out-of-band packages Solution available with best of breed players. Steelhead Appliance VM VM VM VM VM RSP

26 Die Lösung Netzwerk-Probleme Storage-Probleme Applikationsprobleme
Bedarf von “mehr Bandbreite” Latenz als heimlicher Durchsatz-Killer Wichtige Applikationen sind nicht priorisiert Tape Backup Storage Tape Backup Filers Riverbed Steelhead Riverbed Steelhead WAN AUSSENSTELLE DATA CENTER File Servers Mail Servers Filers Mail Servers File Servers Web Servers Storage-Probleme Verteilte Daten Storage Insellösungen Backup & Replizierung Compliance-Bedenken Applikationsprobleme Web, , FTP, Notes, ERP, Datenbanken, etc… Langsame Antwortzeiten Applikationen werden nicht benutzt, da sie zu langsam sind Most companies use bandwidth as the scapegoat for all of the problems that remote offices have with application performance over the WAN. Poor performance, however, is the result of three equally important problems. Solving just one of them will not truly solve the problem. Networking bandwidth AND latency slow data access Storage problems result in excess capacity utilization for backup, high management costs, and limited access to data in other offices Applications that are not optimized for use over the WAN operate slowly even in high capacity environments – even if the network is fine-tuned

27 Zusammenfassung Optimierung der TCP-Übertragung Komprimierung
Verringerung der Latenz Erhöhung des Durchsatzes Komprimierung Byte Muster Caching Nur Übertragung neuer Bytefolgen, bestehende Bytefolgen werde aus dem Cache lokal geliefert Übertragung von Referenzen auf Byte Muster Applikationsproxy Minimierung der Applikationsgeschwätzigkeit Vermeidung von unnötigen Übertragungen (Dateien werden aus dem Cache ausgeliefert)

28 Probleme mit Applikationen über WAN-Verbindungen
Inhalt Die Problemstellung Der Bandbreiten-Mythos Lösung Experten-Meinung (Gartner/Forrester)

29 Gardner Magic Quadrant & Forrester Wave

30 ENDE ?