Руководство по технологиям объединенных сетей Cisco (953103), страница 168
Текст из файла (страница 168)
Достоинства локализации типов потоков данных Кэширование позволяет локализовать типы потоков данных и решить проблему перегрузки сетевых каналов благодаря следующим факторам: ° ускорение доставки содержимого пользователям; ° более оптимальное использование полосы пропускания %АХ-сети; ° упрощения наблюдения за потоками данных. 834 Часть ЧВЕ Управление сетями Интегрированный сетевой кэш Первым шагом при организации интегрированного сетевого кэшированиа является локализация потоков данных путем маршрутизации содержимого на уровне системы и настройка параметров оптимизации потоков данных в сети. Примером технологии маршрутизации содержимого, поддерживающей локализацию потоков данных, является С!зсо !Оз ® %еЬ Сасйе Сотпшп!саг!оп Ргогосо! (%ССР).
Если в основу сети заложена соответствующая технология, то в ее стратегических точках могут быть добавлены кэши, Для интегрированного сетевого кэширования Сасо разрабатывает аппаратнопрограммные комплексы. Системы интегрированного сетевого кэширования всегда обладают следующими тремя свойствами. ° Управление ими подобно управлению другим сетевым оборудованием, так что затраты на эксплуатацию минимальны.
° Поскольку это сетевые аппаратные средства с высокой степенью интеграции, опи хорошо встраиваются в физическую сетевую инфраструктуру в качестве сетевых расширений и занимают мало места в стойке. ° Они прозрачно внедряются в сеть, что, с одной стороны, сокращает затраты на внедрение и эксплуатацию, а с другой, повышает доступность содержимого. Современные системы кэширования На сегодняшний день наиболее распространенными являются три типа кашей: прокси-серверы, автономные каши и каши в броузере клиента. Прокси-серверы /7рокси-сервер представляет собой программное обеспечение, работающее на обычном компьютере и под управлением обычной операционной системы. Прокси-сервер устанавливают на компьютере, физически расположенном между клиентским приложением, таким как %еЬ-броузер, и %еЬ-сервером.
Прокси-сервер играет роль "привратника", который принимает все пакеты, предназначенные для %еЬ-сервера и проверяет, может ли он выполнить запрос самостоятельно; если такой возможности у него нет, то он формулирует собственный запрос для %еЬ-сервера. Прокси-серверы могут использоваться для фильтрации запросов, например, чтобы предотвратить доступ сотрудников к определенным %еЬ-узлам. К сожалению, прокси-серверы не оптимизированы для кэширования и их нельзя масштабировать при увеличении нагрузки на сеть. Кроме того, поскольку через прокси-сервер проходят все потоки данных пользователей, возникают две проблемы: для того, чтобы прокси-сервер мог проанализировать каждый пакет, передача всех данных замедляется, а аппаратный или программный сбой прокси-сервера лишает всех пользователей доступа к сети.
Для компенсации низкой программной производительности и невозможности масштабирования прокси-серверов требуется дорогое оборудование. Для использования прокси-сервера также необходима настройка каждого броузера пользователя в отдельности, что является дорогостоящей и немасштабируемой для провайдеров услуг и крупных предприятий управляющей процедурой. Кроме того, ВЗ5 Глава 54. Технологии сетевого кэширования иерархическая структура прокоп-серверов создает дополнительную нагрузку на сеть, которая лслает невозможными любые планы стратегичсского объединения несовместимых сетей в единую сеть.
Автономные кэши Для компенсации нсдосчвтков прокси-серверов некоторые производители создали автономные каши. Эти специализированные приложения и устройства для кэширования разработаны лля повышения производительности пузам применения более совершенного кэшируюшего программного обеспечения и устранения других свойств прокоп-серверов, замедляя>ших передачу ланных. Хотя автономные каши являются шагом в правильном направлении, они, не будучи интезрированы в сеть, приволят к более высоким эксплуатационным расходам и поэтому малоприемлемы для крупномасштабного развертывания.
Кэширование в брауэере клиента 1пгегпсг-браузеры позволяют кэшировать Феб-странизгы (изображения и текст в формате НТМЦ на локальном жестком диске пользователя. Пользователь сам выбирает размер дискового пространства для кэширования. На рис. 54.1 показано окно настройки кэша в 1Чеззсаре !ЧаюйаГог. Рис. 54./. Вибор размера дискового пространства длв кэширо- вание и'еб-страниц в Ыезгсаре 14аоГВазос Такая настройка полезна в случаях, когла пользователь обрашастся к узлу несколько раз.
Когда он просматривает %еЬ-узел впервые, его содержимое сохраняется в виде файлов в каталоге на жестком диске компьютера. При следующем обращении пользователя к этому %еЬ узлу браузер получит содержимое из кэша, не обрашаясь к сети. Польюватель заметит, что элементы Феб-страницы — особенно графические, такие как кнопки, пиктограммы и изображения, появляются горазло быстрее, чем когда он обрагцался к странице в первый раз.
взе Часть Ч!!!. Управление сетями Такои метод харон> лля одного пользователя, олнако не лает преиму>цеста другим поль>оватслнк> тон жс секи, если они захотят обратиться к тому жс ФеЬ-узлу. Как видно из рис. 54.2, то. что пользователь А кэшировач час~о посещаемую страницу, никак нс влияет на время загрузки этой страницы пользователями В и С. Шее-сереер 1н>еюе! Кэширование налокальнамдиске Рис. 54.2. Достоиастаа к>широоаннх а брау>срс д.>я одного уаиа Сетевое кэширование по протоколу ЧЧССР В 1997 г.
корпорация С1асо разработала протокол маршругизации княпрования АЗССР, козорьш локали >пруст потоки ланных в сети и обеспечивает ингсллек>уазьнос распреле,анис нагрузки межлу несколькими сетевыми кэшами, что позволяет побиться максимальной' скорости загрузки содержимого. Кэш-компонент в >тон разработке Сксо представляе> собой кэш, ин>е>рированный в ссгь — С1ксо Сасйс Епя1пс 500 Вспеа. Оп интегрирован в есть по следующим причинам. ° Обеспечивает тс же возможности управления сетью, что и в тралиционпых сетевых устроиствах С1асо (такие, как поддержка Сесо 1ОВ С11 и КАО!1>51, что сводит к минимуму затраты на управление и эксплуатацию. ° Спроектирован и внелряется скорее как сетевос оборудование для кэширования, чем как автономные серверные платформы, приспособленные лля кэширования.
Таким образом. устройства высокой плотности Сйсо Сасйе Епь1пеа конструктивно лунце инте>рирук>тся в инфраструктуру сети в качестве се~евых раси>ироний, прозрачно встраиваемых в сушествук>шие сетевые сгруктуры и приспосабливасмые к нсобьншыъ> режимам. что позво>шет свести к минимуму затраты на внедрение и эксплуатацию. а также повыси~ь доступность содержимого.
Совместное сетевое кэширование Кэпыпроцсссор с само>о и;шгша разрабатывался как слабосвязанная многоузловая сетевая система. о>ними>прови~и»н лля совместного сс>ево>о ли~провы>ия. К>п>- 837 Глава 54. Технологии сетевого кэширования процессорная система состоит из протокола управления %еЬ-кэшированием (%еЬ Сасйе Сопгго1 Ргогосо1 — %ССР), который является стандартной функцией программного обеспечения Сасо 105, и одного или нескольких кэш-процессоров С(асо, сохраняющих данные в локальной сети. Обмен информацией между кэш-процессором и маршрутизатором происходит по протоколу %ССР.
Согласно этому протоколу маршрутизатор направляет %еЬ-запросы кэш-процессору (а не на соответствующий сервер). Маршрутизатор также определяет доступность кэш-процессора и перенапрааляет запросы на новые кэш-процессоры по мере их ввода в действие. Кэш-процессор С(зсо представляет собой специализированное сетевое устройство для хранения и извлечения содержимого посредством высокооптимизированных алгоритмов кэширования и предоставления данных (рис. 54.3). Рис. 54.3. Кэш-нрояееоор Сззео, нодклю- ченный к маршрутизатору ЮЮ Сто Прозрачное сетевое кэширование Кэш-процессор выполняет прозрачное кэширование следующим образом (рис.
54.4). 1. Пользователь запрашивает из броузера %еЬ-страницу, 2. %ССР-маршрутизатор анализирует запрос и определяет по номеру ТСР-порта, нужно ли его прозрачно перенаправить кэш-процессору. 3. Если у кэш-процессора нет требуемого содержимого, он устанавливает отдельное ТСР-соединение с сервером, откуда и получает нужное содержимое. Содержимое поступает на кэш-процессор и сохраняется там. 4. Кэш-процессор пересылает содержимое клиенту. Последующие запросы того же содержимого кэш-механизм выполняет прозрачно, используя данные из локального хранилища. Поскольку %ССР-маршрутизатор перенаправляет пакеты, предназначенные для %еЬ-серверов, кэш-процессору, последний является прозрачным для клиента.
Клиентам не нужно настраивать свои броузеры на определенный прокси-сервер. Это является важным преимуществом для 1пгегпег-провайдеров и крупных предприятий, где сложно добиться единой конфигурации броузера. Кроме того, функционирование кэш-процессора прозрачно и для сети, поскольку маршрутизатор 838 Часть ИЕ. Управление сетями функционирует в обычном режиме, как если бы перенаправления потоков данных не было. кэш-процессор Рис. 54.4. Прозрачное еензевое кэзиироеание Иерархическое развертывание Поскольку Сосо СасЬе Епй)пе работает прозрачно для клиент и для сети, можно без труда установить кэш-процессоры в нескольких местах сети и объединить их в иерархическую структуру. Например, если в главной точке доступа к 1шегпег 15Р установи~ СасЬе Епй(пе 590 (рис.
54.5), то от этого выиграют все его точки присутствия (Ро)пг ОГ Ргеэепсе — РОР). Запросы клиента поступаю~ на С)эсо СасЬе Епй(пе 590 и удовлетворяются содержимым из его хранилища. Для дальнейшего улучшения обслуживания клиентов 1БР-провайдер может установить в каждой точке присутствия СасЬе Епй(пе 590 или 570. Тогда при обращении клиента к 1псегпег запрос сначала перенаправляется в кэш точки присутствия. Если в каше точки присутствия отсутствует содержимое, необходимое для выполнения запроса, то кэш направляет обычный %еЬ-запрос конечному серверу.
Этот запрос перенаправляется обратно на Сасо СасЬе Епй)пе 590 в главной точке доступа к 1пгепзег. Если он выполняется Сасо СасЬе Епй)пе 590, то поток данных не попадает на главный канал доступа к 1пгегпец серверы-источники испытывают меньшую нагрузку, а клиент быстрее получает ответы от сети. Такую иерархическую прозрачную архитектуру можно использовать и для улучшения работы корпоративных сетей (рис.
54.6), Масштабируемая кластеризация Система кэширования Сасо предназначена для того, чтобы облегчить сетевым администраторам кластеризацию кэш-процессоров и распределение плотных потоков данных. Подход, примененный в этой разработке, обеспечивает линейное масштабирование производительности и объема каша по мере добавления новых кэшпроцессоров. Например, одно устройство Сасо СасЬе Епй(пе 590 поддерживает канал %А)ч( со скоростью передачи 45 Мбит/с и кэшем объемом 144 Гбайт; система из двух таких устройств поддерживает линию связи %АХ со скоростью передачи 90 Мбит/с и кэшем объемом 288 Гбайт. В одной системе может быть до 32 кэш-процессоров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
