如何加速企業(yè)網(wǎng)絡應用系統(tǒng)速度

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對于有廣域分布的集團多分支機構而言，分布式應用系統(tǒng)的效率儼然已經(jīng)成為企業(yè)的頑癥和員工抱怨的焦點。企業(yè)應用系統(tǒng)在不同分支結構的實際應用效率低下、訪問不穩(wěn)定等問題非常普遍。例如erp系統(tǒng)、OA系統(tǒng)、專用業(yè)務系統(tǒng)(如：銀行系統(tǒng))等，這個問題極大地影響了企業(yè)的辦事效率。

今天企業(yè)的經(jīng)濟生活周長已經(jīng)從過去的局部區(qū)域向全球性過度。集團企業(yè)全球化發(fā)展，企業(yè)分支機構全球分布已經(jīng)不勝枚舉;中小企業(yè)即便沒有光域分布的分支機構，客戶分布卻已經(jīng)遠遠超越過去的輻射邊長，呈全球分布趨勢。

分布式辦公企業(yè)的分支機構和部門比較分散，直接導致企業(yè)IT應用系統(tǒng)的部署產(chǎn)生了很大的困難，如ERP系統(tǒng)，OA系統(tǒng)，專用業(yè)務系統(tǒng)(如：銀行系統(tǒng))，由于廣域網(wǎng)鏈路帶寬低而延遲高，通過WAN遠程訪問企業(yè)數(shù)據(jù)中心部署的IT系統(tǒng)存在很大的時延，工作效率低下。在高丟包率的連接鏈路上，這些企業(yè)的應用已經(jīng)是企業(yè)客觀面對的應用災難?；蛟S同城，或同一個ISP提供服務區(qū)域的結點應用企業(yè)私有系統(tǒng)的效率沒有這個瓶頸，但更多的分支和客戶群體抱怨的更多問題是：慢，應用系統(tǒng)應用效率太低;業(yè)務的效率和信息系統(tǒng)支撐的效率已經(jīng)失衡。

本文以下以國內(nèi)某知名家電聯(lián)鎖企業(yè)的核心應用系統(tǒng)使用實例為對象，分析造成這個失衡的本質(zhì)原因及最佳技術解決方案。

應用背景：國內(nèi)某知名家電分銷連鎖企業(yè)ERP應用系統(tǒng)

國內(nèi)某知名家電分銷連鎖企業(yè)主要從事消費類電子產(chǎn)品和、家電、通訊器材等銷售，在全國有幾十家店面，年銷售額上百億。公司IT應用系統(tǒng)主要是內(nèi)部ERP系統(tǒng)，公司所有店面都要實時的與ERP服務器進行數(shù)據(jù)交換(定單提交、庫存查詢、財務報表等)，該系統(tǒng)的正常運行是對公司的正常業(yè)務經(jīng)營至關重要，其全部網(wǎng)絡結構是在廣域網(wǎng)(即 互聯(lián)網(wǎng))中使用VPN構架的虛擬專網(wǎng)，為了盡最大能力保障網(wǎng)絡的穩(wěn)定，公司總部和主要店面全部使用本地網(wǎng)絡專線與互聯(lián)網(wǎng)連接，但由于廣域網(wǎng)網(wǎng)絡不穩(wěn)定性和店面分布的不確定性，大多數(shù)店面都存在著ERP系統(tǒng)應用緩慢，甚至經(jīng)常無法使用，尤其是節(jié)假日，提交一個定單到總部物流中心往往要幾分鐘時間，甚至需要10幾分鐘，公司IT應用人員怨聲載道。

應用災難：系統(tǒng)訪問速度超級慢并不穩(wěn)定，即便應用了VPN依然沒有任何改觀

該公司網(wǎng)絡系統(tǒng)特點是典型的構建在互聯(lián)網(wǎng)上的VPN網(wǎng)絡應用系統(tǒng)，但VPN技術本身主要解決的是網(wǎng)絡通訊加密問題，對于廣域網(wǎng)中普遍存在的網(wǎng)絡擁塞、網(wǎng)絡延遲和網(wǎng)絡丟包而造成的網(wǎng)絡通訊速度緩慢、通訊效率低下問題無能為力。

公司ERP系統(tǒng)需要在店面PC機到總部服務器間頻繁的傳輸無規(guī)律、重復性很低的"小數(shù)據(jù)包"，傳統(tǒng)的以緩存方式的網(wǎng)加速技術和產(chǎn)品根本無法滿足需要，實際測試的數(shù)據(jù)也是加速后反而系統(tǒng)運行速度更慢了。

為了應對網(wǎng)絡系統(tǒng)的不暢問題，該企業(yè)不得不采取了最原始的方法―――電話+快遞。當網(wǎng)絡通訊不暢時，對于時效性絡很強的當天銷售訂單，為了及時為用戶配貨、送貨，店面有專人與公司總部電話聯(lián)系，而距離比較近的店面一般采取每隔幾個小時打車將紙質(zhì)訂單送到總部;距離總部比較遠的店面在采用電話通知總部的方法同時，將訂單快遞到公司總部。這個方法費時費力，對于每天銷售額巨大的店面壓力非常大，沒有從根本上解決問題。

黑暗中的探索：多種解決措施無功而返

必須要改善網(wǎng)絡通訊能力，提高數(shù)據(jù)通訊速度，該企業(yè)曾做了如下嘗試：

探索一：

首先，為了改善店面的網(wǎng)絡環(huán)境，該企業(yè)首先想到是使用網(wǎng)絡專線來改善網(wǎng)絡通訊能力，于是在有條件的店面租用專線線路到本地互聯(lián)網(wǎng)。這種方式在顯著增加企業(yè)成本的前提下，對于改善網(wǎng)絡有一定的作用，但實際情況是在節(jié)假日網(wǎng)絡改善明顯，而到了上班高峰時(比如 上午9點到11點，下午1點到4點半)，并沒有任何改善;而對于大量的不具備專線接入的店面，仍然使用ADSL接入方式，幾乎每天都會出現(xiàn)堆單和堵單現(xiàn)象。

探索二：

其次，單位采用了幾款網(wǎng)絡優(yōu)化產(chǎn)品做網(wǎng)絡加速測試。但這幾款產(chǎn)品主要都采用網(wǎng)絡緩存方式作為加速核心技術。而網(wǎng)絡緩存這種方式對于企業(yè)的ERP系統(tǒng)、小數(shù)據(jù)包低重復率的通訊模式顯然是不適合的，加速后的通訊效果是引來新的延時，出現(xiàn)管理系統(tǒng)非即時處理和越加速越緩慢的問題。

揭開迷霧看問題的本質(zhì)：速度慢的真實原因在哪里?

通過深入分析該公司的網(wǎng)絡特點和應用系統(tǒng)特征就會看到一些普遍問題。

首先，該企業(yè)的網(wǎng)絡特點是通過VPN技術在互聯(lián)網(wǎng)上構建了一個虛擬專網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)的突發(fā)性和不穩(wěn)定性都會直接影響該公司的網(wǎng)絡。由于該企業(yè)的很多店面都是在繁華的鬧市區(qū)，周邊商業(yè)氣氛非常濃厚，互聯(lián)網(wǎng)使用率非常高，局部擁塞比較嚴重，尤其是在上班高峰時，網(wǎng)絡擁塞造成網(wǎng)路丟包、網(wǎng)絡延遲問題比較明顯;而在一些居住區(qū)比較集中的店面，由于周末很多人在家里上網(wǎng)和玩游戲，周末的網(wǎng)絡反而更加繁忙，通過長時間的跟蹤，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡在不同時間出現(xiàn)的通訊障礙主要表現(xiàn)在兩個指標――通訊丟包率上升和通訊延遲明顯變大，一般情況下，當網(wǎng)絡出現(xiàn)明顯障礙而影響應用系統(tǒng)使用時，丟包率往往在5%――15%左右，延遲在100ms --- 400ms，此時，應用系統(tǒng)會出現(xiàn)明顯的響應緩慢、時斷時續(xù)、提交失敗和不斷要求重復登陸系統(tǒng)的現(xiàn)象。

其次，該企業(yè)的應用系統(tǒng)是典型的ERP類應用，包含了少量的帶工作流的OA子系統(tǒng)。應用系統(tǒng)運行模式包含了B/S和C/S結構，尤其是C/S結構系統(tǒng)對于網(wǎng)絡通訊過程中丟包的出現(xiàn)非常敏感，提交失敗和重復登陸現(xiàn)象非常明顯。ERP類應用的顯著特點就是每次通訊量非常少，往往只有幾個數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)往返通訊頻繁，一旦某次通訊出現(xiàn)丟包現(xiàn)象，將會嚴重影響整個系統(tǒng)應用;同樣，網(wǎng)絡延遲問題對于ERP類應用很難避免，當網(wǎng)絡延遲達到上百毫秒以上時，在ERP類應用中就會比較明顯的感覺到網(wǎng)絡的緩慢。

因此，要解決該企業(yè)的網(wǎng)絡問題，必須要從根本上解決兩個問題，網(wǎng)絡丟包問題和網(wǎng)絡延遲問題。只有有效的解決了上述兩個問題，才能使網(wǎng)絡加速成為可能。

抉擇：哪種加速手段能夠加速ERP應用?

從前面的分析可見，并非所有的廣域網(wǎng)加速措施都能夠?qū)RP等網(wǎng)絡應用進行加速，這主要跟ERP的傳輸協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸類型密切相關?，F(xiàn)在，我們就來看看緩存、TCP優(yōu)化、數(shù)據(jù)壓縮、應用協(xié)議優(yōu)化等幾種措施對ERP應用的加速可能性。

目前，有些廣域網(wǎng)加速產(chǎn)品基本上都是以緩存技術為核心的網(wǎng)絡加速技術。這類技術對于重復率非常高的通訊應用會有很好的加速效果，但對于更大量的通訊重復率低的應用，加速效果非常有限，甚至對于ERP類每次通訊只有幾個數(shù)據(jù)包的應用，反而會比不加速更慢。

而對于網(wǎng)絡中的丟包和延遲問題，有些網(wǎng)絡加速產(chǎn)品一般只是通過TCP優(yōu)化方式解決，特別是網(wǎng)絡丟包問題，實際上是沒有一個很好的方法解決，因此，這些網(wǎng)絡加速產(chǎn)品實際上只適合在有網(wǎng)絡延遲而沒有丟包的網(wǎng)絡中進行大數(shù)據(jù)包(如 文件傳輸?shù)?、重復率高的網(wǎng)絡應用中進行加速，而對于國內(nèi)普遍的存在的既有丟包由于延遲的網(wǎng)絡，加速效果不明顯。

曙光重現(xiàn)：WAN優(yōu)化 基于協(xié)議和編碼技術的應用成功解決ERP速度慢問題

經(jīng)過幾番嘗試后，該集團企業(yè)最終采用了有應用協(xié)議優(yōu)化的QUICKBI通用加速引擎VPN版本產(chǎn)品。這款產(chǎn)品專門針對既有丟包又有延遲的網(wǎng)絡而進行了特別的設計和優(yōu)化，它主要使用了四類技術來分別針對網(wǎng)絡通訊障礙進行解決，首先，通過QUICKBI專利技術――"通訊元編碼技術"，解決網(wǎng)絡通訊過程中的丟包問題;其次，通過我們獨創(chuàng)的"通訊協(xié)議單向化優(yōu)化技術"解決網(wǎng)絡通訊總延遲過大的問題;第三，通過我們特別的通訊管道壓縮技術，顯著的降低網(wǎng)絡通訊總量;第四，通過TCP協(xié)議優(yōu)化和流量控制技術有效的提升TCP協(xié)議的響應時間，使網(wǎng)絡通訊效率得到進一步的提升。

部署過程中，在集團總部部署加速引擎服務器，在分店應用PC上安裝加速插件，從而在VPN網(wǎng)絡內(nèi)部建立了一條新的加速通道，使所有流向ERP服務器的數(shù)據(jù)都能夠得到加速通道的加速。在實際應用中大幅的提升了系統(tǒng)響應時間，平均一個定單提交控制在10秒以內(nèi)，從而極大的降低了IT應用人員的工作'強度'，調(diào)動了企業(yè)員工應用IT系統(tǒng)的熱情，使該公司的IT應用質(zhì)量得到了很大的提升。

企業(yè)必須算的賬：成本、效率、效果的對比總結

系統(tǒng)在2007年春節(jié)前開始了運行，我們選取了物流配送系統(tǒng)的操作作為主要對比項目，物流配送系統(tǒng)的操作最常用的兩個功能是：一是向數(shù)據(jù)庫服務器提交新的訂單;二是查詢產(chǎn)品的庫存量。其中最耗費資源的就是查詢庫存，為了對比加速和不加速的效果我們只在一臺客戶端電腦安裝了加速插件。

我們首先進行不通過VPN連接進行的操作，我們通過加速服務器的外網(wǎng)地址(防火墻已經(jīng)做好了NAT)來訪問數(shù)據(jù)庫，物流配送系統(tǒng)客戶端可以和服務器進行訪問，在測試過程中，基本上提交每一個訂單的響應時間，都可以控制在4-5秒以內(nèi)，甚至很多時候在1秒以內(nèi)，并且輸入完一個訂單到下一個新空白訂單之間的間隔時間在1秒以內(nèi)，查詢庫存的響應時間，由于不同的產(chǎn)品庫存量導致返回到客戶端的數(shù)據(jù)量不同，響應時間不一樣，但是每一次動作的響應時間都可以控制在10-11以內(nèi)，當時網(wǎng)絡丟包率在7%-10%之間;而同時，在沒有安裝加速客戶端插件的電腦上，則出現(xiàn)經(jīng)常性系統(tǒng)掛起狀態(tài)(實際上的嚴重的超時)，并且出現(xiàn)動作超時報警，系統(tǒng)幾乎處于癱瘓狀態(tài)，無法正常進行庫存查詢和訂單提交。

之后，我們又將VPN軟件打開，將插件的主機地址換成其內(nèi)網(wǎng)的地址192.168.x.x，進行了同樣的測試，提交每個訂單的響應時間都在5秒以內(nèi)，查詢庫存的時間平均在10秒以內(nèi)，有時候甚至不到1秒鐘，而作為對比測試的那臺沒有進行網(wǎng)絡加速的電腦同之前一樣，經(jīng)常出現(xiàn)動作超時現(xiàn)象，無法正常進行庫存查詢和訂單提交。(it168)