F5web加速技术方案.doc

F5　ＷＥＢ加速技术方案 2011年2月 目 录 1. 前言 2 2. 加速WEB应用，大幅提高用户体验效果 4 2.1 HTTPS Offload 4 2.2 One Connect降低服务器TCP连接数量 5 2.3 HTTP页面压缩降低带宽占用和提高客户端响应速度 5 2.4 RAM Cache减小服务器端压力 7 2.5 应用智能缓存优化动态内容 9 2.6 IBR 浏览器智能控制 10 2.7 Express Documents加速文档下载 12 2.8 Express Connects并行处理页面下载 13 3. 结论 19 前言 一直以来，通过低速链路连接的远程站点都使用专用服务器硬件以便实现最佳性能。但由于成本压力、技能欠缺以及需要更好地处理安全问题等原因。将服务器功能整合到主数据中心，是实现服务器整合的主要方法。应用网络化也带来了类似的问题，但稍有区别。许多常用的应用平台都从客户端-服务器模式向基于web的模式迁移。这样一来，便可通过HTTP提供应用，而不必在每个终端用户的PC上安装客户端。Web浏览器成为通用客户端。虽然这种方法避免了在每个PC上安装客户端，确实会减轻应用的管理负担（某些情况下，在客户端-服务器互动设计不理想且涉及到多次数据库来回操作的广域网上，这种方法还可帮助提高应用性能），但通常会增加网络压力（由于需要传递数据的格式化信息，因此增加了网络流量）。在最糟糕的情况下，可将用户响应时间延长10倍。 广域网加速设备采用了多种技术。这些技术可以大致分为四类，每一类技术都可解决广域网中的某个特定问题。 ?带宽：带宽通常是稀缺资源，因此必须要节约使用。带宽瓶颈可通过压缩技术得以解决。压缩技术通常分两类，第一类是基于字典流的传统压缩技术。在此类技术中，每一端的设备都构建通用模式字典，然后以短标识符替代它们。因此，从理论上说，带宽可节省近90%，但未经压缩且未经加密的数据通常占到50%左右。第二类压缩技术认为，在一般的网络中，大部分的数据（如文件）通常是来回传输的，修改幅度很小。因此，在任一端使用硬盘来保存这些数据，只传输发生变化的信息（或变量），最多可将网络备份等带宽密集型任务和其他文件密集型任务的带宽减少99%。 ?时延：时延是广域网固有的问题。在低速链路上，即使传播延迟很短，仍存在较长的串行化延迟。延时问题可通过加速技术得以解决，其中最基本的是TCP加速。这项技术认为，延时造成的响应时间减慢多半是TCP协议等待确认的结果。最简便的解决方法是让拦截设备“监听”TCP ACK消息，并管理广域网上的信息传输。这样，最终主机便认为远程端与它并排位于局域网上，从而能够以更快的速度与加速平台互动。此外，在“闲谈式”协议（如CIFS、Microsoft Exchange MAPI等）所在的应用级别，应用加速也可以“欺骗”应用响应速度和TCP ACK。另一种加速技术是Web加速，它使用嵌入在广域网加速设备中的web代理来进一步加快请求速度。Web加速尤其适用于来自支持 web 的核心应用、不断重复的序列。根据经验，设备中所提供的加速技术越多，效果越好。 ?网络资源争用：网络资源争用也是低速广域网中的常见问题。不同的应用对延时和响应时间有着不同要求，而某些应用在教育环境中更受欢迎。优良的广域网加速设备可通过服务质量（QoS）技术为延迟敏感型应用和重要应用分配高于其他服务的优先级。更优秀的加速产品还能使用基于策略的多路径技术，来优化那些存在着多条路径且每条路径都有不同特征的网络。 ?可视性：网络管理员需要了解服务在网络上的运行方式。与没有提供全面的网络管理工具的解决方案相比，具有强大的流量分析和报告功能的设备能够提供更高价值。 下面针对F5广域网加速技术和WEB加速技术进行分析。 加速WEB应用，大幅提高用户体验效果 HTTPS Offload 在SSL处理过程中，所有的传输内容均采用加密算法处理。其中最重要的两个部分为SSL握手时交换秘钥的非对称加密和数据传输时的对称加密。 在现有的系统中，通常非对成加密采用1024位的密钥进行加解密，因此对服务器的CPU占用率非常高。在一台必威体育精装版型号的双Xeon服务器上，大约每秒钟400次非对称加解密就能导致CPU占用率100%。同时对称加密通常采用128位，最高256位加密的加解密也会导致服务器CPU占用率居高不下，同样的服务器SSL流量大约能达到150Mbps。因此当我们在部署SSL应用时，必须考虑到以下参数： ? TPS：Transection Per Second，也就是每秒钟完成的非对称加解密次数 ? Bulk：SSL对称加解密的吞吐能力，通常以Mbps来进行衡量。 当SSL的客户端压力超过400TPS时，单台服务器就很难处理请求了。因此，必须采用SSL加速设