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VMware SD-WAN by VeloCloud (以下簡稱 VeloCloud)為企業提供軟體定義的廣域網路 (SD-WAN: Software-Defined Wide Area Network),它在企業現有的物理廣域網路基礎上,虛擬化出一層完全基於軟體的廣域網路絡,通過軟體優化技術來提高虛擬廣域網路的資料傳輸效率。動態多路徑優化 DMPO (Dynamic Multiple Path Optimization) 是 VeloCloud 進行網路傳輸優化的一項主要技術,根據虛擬廣域網路上每個網段的頻寬和擁堵狀況動態決定資料包的傳輸路由,這個就像是開啟了帶有即時路況的智能導航,總是帶你走總耗時最少、交通最順暢的路段。企業的每個網站可以有多種接入方式,如 MPLS (Multiple protocol Label Switching) 專線、Internet 寬頻、甚至是 LTE 移動資料連接,SD-WAN 可以在這幾個網路中選擇最優的路徑,減少傳輸延遲和丟包現象。

 

下面給大家看兩個 VeloCloud DMPO 技術的演示,演示的場景中包括兩個網站,每個網站都有 MPLS 和 Internet 兩種連結,MPLS 是多協定標籤交換 (Multi-Protocol Label Switching) 的縮寫,是一種常見的電信專線接入技術,企業通過租用 MPLS 專線來構建企業廣域網路;Internet 就是我們通常所用的寬頻接入。這兩個網站分別有一個邊緣閘道設備,兩個網站的主要區別在於 Edge 設備,網站1 中的 Edge-1 是一個 VeloCloud Edge 設備,網站2中的 Edge-2 是一個普通的路由器。VeloCloud Edge 能夠靈活地利用 MPLS 和 Internet 兩種鏈路來建立企業 WAN,通過頻寬聚合 (Bandwidth Aggregation) 來充分利用兩種鏈路所提供的網路頻寬,同時利用兩種鏈路來傳輸資料。在雲計算時代,很多應用都是運行在雲端的,VeloCloud 在這些雲端的資料中心中都部署了 VCG 閘道 (VeloCloud Gateway),VCG 是一個實現了軟體閘道功能的虛機,由這些遍佈全球雲計算資料中心的閘道來加速對於雲端應用的訪問。

 

演示一:即時視頻通信 (UDP)

這兩個網站內的使用者通過網路訪問雲端的視訊伺服器,視頻軟體採用無連接 UDP 協定。

 

第一步:兩條鏈路都工作正常
網站1中的 VeloCloud Edge-1 選擇優選線路 (MPLS) 進行通信,網站2中的路由器 Edge-2 通過 MPLS 專線來進通信。

 

第二步:兩個網站的 MPLS 鏈路發生2%的丟包現象 (Brown-out,燈光暗淡)
在網站1,VeloCloud 檢測到 MPLS 鏈路有丟包現象,所以切換到 Internet 鏈路來傳輸視頻通信包,這稱之為資料包轉向 (Per-packet Steering)。通過鏈路轉向 (Link Steering) 之後,用戶端的視頻通信品質保持不變。網站2還是通過 MPLS 專線來通信,由於存在丟包現象,用戶端接收到的視頻品質大幅下降,存在嚴重卡頓和馬賽克現象。

 

第三步:Internet 鏈路出現故障 (Black-out,停電),MPLS 鏈路存在2%的丟包
在網站1,VeloCloud 把通信切換回 MPLS 鏈路,並且採用前向糾錯 FEC (Forward Error Correction) 技術來即時糾正因為丟包而造成的視頻資料傳輸錯誤。FEC 在發送端將資料包添加冗餘改錯碼,改錯碼連同資料包一起發送到接收端;接收端根據改錯碼對資料進行檢查和糾正。通過這些糾錯措施之後,我們在用戶端看到的視頻品質保持基本不變。網站2還是通過 MPLS 專線來通信,用戶端接收到的視頻存在嚴重卡頓和馬賽克現象。

下面就是這個演示的視頻。

 

 

演示二:檔案傳輸 (TCP)

使用網路測速工具 iPerf 來模擬 ftp 檔案傳輸的場景,使用有連接的 TCP 協定。

 

第一步:兩條鏈路都工作正常
網站1中 VeloCloud Edge-1 的 DMPO 配置成為自動 (Auto),VeloCloud 會自動通過頻寬聚合 (Bandwidth Aggregation) 來充分利用 Internet 和 MPLS 兩種鏈路所提供的網路頻寬,同時利用兩種鏈路來傳輸資料。在演示中,可以看到網站1中的傳輸速率大約是 18 Mbps,網站2中的速率大約為 9 Mbps,只是網站1速率的一半。

 

第二步:兩個網站的 MPLS 鏈路發生2%的丟包現象
在這種情況下,VeloCloud 會自動啟動修復操作,針對 FTP 檔案傳輸,VeloCloud 採用“通知未達 NACK (Non-Acknowledge) ”技術來修復鏈路中的丟包問題。VeloCloud 會給發送的資料包打上序號,接收端發現某個序號的資料包丟失時,會向發送端發出 NACK 消息,並且消息中帶有丟包的序號,讓發送端重新發送丟失的資料包。發送端根據 NACK 報文中的序號,在發送緩衝區找到對應的資料包,重新發送到接收端。在演示中,可以看到通過 NACK 修復,網站1中的速率還是保持在 18 Mbps 左右,而網站2中的傳輸速率已經大幅降低了。

 

第三步:Internet 鏈路出現故障,MPLS 鏈路存在2%的丟包
在這種情況下,VeloCloud 只能通過剩下的 MPLS 鏈路來傳輸資料,但是結合 NACK 糾錯技術,速率可以保持在單條鏈路的水準 9 Mbps。

 

下面就是這個演示的視頻。

 

 

擴展閱讀

VMware 和 Intel 攜手網路和安全轉型,共同打造虛擬雲網路 (Virtual Cloud Network),為數位化時代確定網路發展前景。虛擬雲網路基於運行在 Intel 架構上的 NSX 技術而構建, 跨資料中心、雲、邊緣環境和任意硬體基礎架構提供無處不在的基於軟體的網路連接,具有以下特點:

  • 跨雲的網路架構為用戶提供端到端的連接
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利用這一平臺,無論應用運行在哪裡 (現場或是雲端),用戶都能夠保證應用架構的安全;並且統一所有分支機搆和邊緣環境的網路連接,以支撐業務運行。