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F5 WebAccelerator 技術概覽
2007-10-17   F5公司

概述

  當今企業實現支持 Web 應用已取得巨大的成功,它提高了用戶的效率、降低了成本、并實現了更大的效率提升。但是,蜂擁而至的 web 應用已導致產生了許多新的性能問題。首先,修復這些問題是一件相對簡單的事務——對應用進行一下調整、增加硬件,或為企業的骨干網購買額外的帶寬。但是,當用戶人數增加,尤其是當公司局域網之外的新的遠程用戶增加時,新的問題就出現了,這種問題不能用老的辦法來解決。本頁將介紹一種全新的為企業內聯網、互聯網以及外部網絡用戶提升讀取 web 頁面、應用以及門戶最大性能的方法——它就是“F5 WebAccelerator”。

挑戰

 當越來越多的企業使其應用支持 web 時,服務器問題(通常的瓶頸)以及網絡問題(交付瓶頸)開始出現。最初,人們部署單項解決方案(如代理高速緩存、SSL 優化器、壓縮器,以及其它方法)來解決這些問題,但是,這些方案僅僅是嘗試保持運行正常的一種權宜之計。應用的復雜性正在持續增加、部署的周期正在持續延長,而地理范圍的廣度正日益擴充。修復某項問題僅會使另一個問題暴露出來。例如,遠程辦公室的用戶首先會受到可用網絡帶寬的限制。然而,一旦帶寬升級,網絡延遲又成為影響 web 應用性能的主要問題。

影響 Web 應用性能的新瓶頸。

解決方案

Web 應用性能問題將不復存在
  F5 WebAccelerator 適用于多種專有技術,能夠為企業內聯網、互聯網以及外部網絡用戶提供性能最優的網頁、應用及門戶。單就每個用戶來看,頁面下載速率可獲得極大的提升。而就 WebAccelerator 而言,這些技術能夠加速用戶訪問 Web 站點(或支持 web 的內部應用)的整體性能,從而購買以及部署各個單項產品將變得更加高效。
   WebAccelerator 是一種經過高度優化、可擴展、基于服務器的解決方案,能夠分析并智能處理瀏覽器請求以及服務器響應。與其它解決方案不同,為了快速處理請求,它既能處理動態應用,也能處理靜態內容。這就卸載了初始 web 站點基礎設施大約 80% 的典型應用,從而應用延遲顯著降低。通過整合各項內容壓縮技術、消除內容刷新請求,以及致力于實現網絡與服務器資源的最大化,用戶性能得到進一步提升。結果造成,用戶下載速率大幅提升。過去通常需要花費 10 秒或更長時間來下載的頁面,如今僅需幾秒種,即使是通過速率較慢的撥號線路亦然。

Webaccelerator 應用智能技術
  通過部署“應用智能”優化技術,WebAccelerator 可為用戶提供新一代的領先應用。與致力于提高單個對象或連接性能的其它解決方案不同,WebAccelerator 采用以應用為中心的方式實現加速功能。瀏覽器解析全部頁面和文檔需要一定的時間,通過測定這一時間,便可以了解 WebAccelerator 新一代技術對端到端用戶體驗的優化。此外,通過減少網絡往返時間次數、加快網絡請求,以及采用瀏覽器緩存和邊緣緩存,可緩存靜態和動態內容,進而可實現一定程度的性能提升。

F5 WebAccelerator 內含生成優化技術和交付優化技術

優化技術
  應用智能高速緩存完全改變了高速緩存模式,能夠高速緩存種類更廣泛的內容,包括高級動態 web 頁面和 XML 對象。該項專利技術為 F5 Networks 公司獨家擁有,僅可從 F5 Networks 公司獲得。
   ASC 關注應用邏輯與行為,而不僅僅是單個 web 對象。通過了解某項應用的高級邏輯(可高速緩存與不可高速緩存的內容、可導致失敗的事件等),WebAccelerator 可消除對復雜 web 請求的重復處理。借助應用智能高速緩存技術,WebAccelerator 系統可決定何時使對象無效以及如何識別可復用的內容塊。直觀的用戶界面、功能強大的基于 XML 的 API,以及基于 HTTP 請求的觸發裝置相結合,為用戶提供了功能齊全的控件,從而可實現內容的生效或無效。
   現有的高速緩存解決方案并未采用 WebAccelerator 和 ASC 技術,僅是以對象的失效日期為參考指南。ASC 支持高速緩存查看 HTTP 請求中的全部內容(無論是 URL、cookie、查詢參數,還是標頭),并能生成“智能”無效信息及高速緩存密鑰。通過采用以下兩種密鑰,WebAccelerator 解決了長期以來無法解決的對動態內容進行高速緩存的問題:
☆ 由應用和用戶事件觸發的一種高速緩存無效機制。
☆ 可將符合條件的用戶請求與高速緩存內容連接起來的一種完善的匹配算法。
   對于具有較高使用率的應用而言,典型的靜態高速緩存只能對 HTTP 請求中的 20% 做出響應。這是因為,大多數應用本質上非常復雜,要求與其它應用和數據庫進行大量的交互操作,因此,僅靠靜態高速緩存解決方案并不能滿足對象高速緩存的需求。通過充分利用 ASC,WebAccelerator 軟件可直接響應高達 80% 的用戶請求(此類請求占用大量計算資源),且無須采用其它站點基礎設施。

SSL 加速
  最重要的 web 交互操作會包括一些機密信息或敏感信息。然而,由于通常與安全套結字層 (SSL) 有關的加解密開銷增加,顯著的延遲使這些交互操作變得負擔不堪。因此,一套完整的加速解決方案必須包含對 SSL 的完整而靈活的支持。由于 F5 WebAccelerator 并未采用標準 HTTP 流量,也無須改動用戶的安全基礎設施,因此,該產品能夠為 SSL 流量帶來同樣的性能益處。

提高交易效率,獲得豐厚利潤
  SSL 與 F5 WebAccelerator 完全集成。除下文所述的各項部署方案外,通過配置 F5 WebAccelerator,還可將單一策略應用于 SSL 流量的任何部分,并獨立于站點其它部分。

靈活的 SSL 配置可滿足您的安全需求
  每家公司的安全需求各不相同,取決于現有網絡的拓樸結構、內部安全策略,以及諸如物理位置和服務器的可訪問性等其它事項。用戶可以各種方式對 WebAccelerator 進行配置,以滿足現代企業的如下安全需求:
1. 未對源服務器進行再加密的 SSL 終端
2. 對源服務器進行再加密的 SSL 終端
3. 需作為一條通道

連接優化
  用戶因打開和關閉網絡連接而產生的周期性服務網絡請求,會消耗掉寶貴的企業 web 應用資源。即使每個連接開銷非常小,但合計起來,他們也能影響整個應用負載,對于電子商務站點或擁有大量用戶部署的企業應用來說,這一點尤其明顯。
   連接優化將連接處理之責,轉交給了 F5 WebAccelerator。網絡流量以多種形式存在于小型資源池,或 WebAccelerator 與源應用之間的永久連接當中。結果造成,源應用負載明顯下降。

靜態高速緩存
  靜態高速緩存是 WebAccelerator 應用智能高速緩存能力的一種擴展。靜態高速緩存僅適用于普通圖片、javascript 及樣式表等對象,其前提是這些對象均在有效期限內。即使靜態高速緩存在應用計算基礎設施中已經存在,借助 WebAccelerator,靜態對象也能從初始應用中去掉額外的開銷。

交付優化技術
Express 壓縮
  WebAccelerator 已申請專利的 Express 壓縮技術能夠消除因壓縮算法所帶來的延遲,為撥號和寬帶用戶帶來額外的性能提升。事實上,借助 Express 壓縮,撥號用戶的訪問速率將比原來快 5 到 10 倍,同時帶寬利用率和成本將降低 70%-80%。
   響應時間的加快,帶來了用戶滿意度和員工效率的提升,從而基于 web 的應用得到更加廣泛的應用。單在更低帶寬成本方面所節約的費用(尤其在遠程銷售辦公機構或人員方面所節省的費用),就足以償還在 WebAccelerator 方面的投資,甚至是后者的好幾倍。

Express Loader
  多數上傳請求僅僅檢查對象和大圖片的有效性及其更新情況。這就造成不必要的延遲進而引起應用性能下降。WebAccelerator 的 Express Loader 技術消除了大量上傳內容更新請求、極大減少了頁面加載的時間以及網絡的流量。
   當內容變動時,WebAccelerator 引導瀏覽器至新的版本,同時正確的內容總能得以維護。如果內容并未變動,它會立即引導瀏覽器從本地緩存加載先前的版本。
   隨之而來的結果是:頁面加載速度變快,HTTP 連接處理方面的開銷減少了 90%。另外,用戶和 web 服務器間的流量顯著下降,下載速度提高了 10 倍或 10 倍以上(即使對于撥號用戶亦然)。

Express 連接
  借助 Express 連接,標準服務器瀏覽器連接的速率獲得了極大提升,這就好比是一條破舊狹窄的鄉間小徑,升級改造成了一條超級洲際高速公路。與每個瀏覽器請求進行排隊、并等待前一個請求返回不同,如今,請求與響應將以并行的方式通過網絡發送至 F5 WebAccelerator。 由于 F5 WebAccelerator 極為高效,擁有可觀的可用周期,因此它能夠立刻發起上述請求,并且在多數情況下,無須源服務器的介入。由于上述原因的存在,通過優化就能實現服務器的可擴展性和帶寬容量的提升。據用戶告知,性能上的提升甚至遠不止這些。

Express 文檔
  Express 文檔能夠簡化工作任務,并與諸如 Word、PowerPoint、Excel、PDF 以及其它文檔協同工作。通過充分利用邊緣和瀏覽器緩存,在不影響文檔精度的情況下,Express 文檔能夠加快頻繁訪問文檔的存儲及其服務。
   另外,WebAccelerator 支持 HTTP “范圍請求”,這樣,大量文檔可分成不同部分分別下載并立即顯示,而不是等到所有內容全部下載完成才顯示。如今,諸如較大的 PDF 文件等復雜文檔可在幾秒鐘內下載完成,這就極大改善了用戶的體驗。

Express 頁
  Express 頁充分考慮到了上述事實,即使在動態應用下,用戶也可查看類似的頁面,而不是單個的頁面,正像他(她)正在“點擊”某個應用時一樣。即使頁面可能包含個性化以及動態的信息(此時,其它優化解決方案無法進行緩存),但如果與第一次訪問時相比,第二次訪問時并未改動任何信息,那么,Express 頁也能充分利用瀏覽器緩存和邊緣緩存,顯示上述頁面。

Express 技術能夠克服交付瓶頸

監控與報告
  性能監控器支持實時監控站點流量、以及企業對站點性能的調整。性能監控器可無縫集成其它日志分析或 web 分析工具,并可用于監控任何數量的應用。

靈活的部署方案
對稱與非對稱部署
  WebAccelerator 支持各種真實部署配置,能夠滿足企業特定的可擴展性、可靠性,以及性能需求。WebAccelerator 還提供可選插件用于遠程辦公(F5 WebAccelerator 遠程版)。通過在已選定的遠程辦公位置安裝系統,它能分析并智能處理用戶和應用的請求,正如在自身系統內部與主數據中心的 WebAccelerator 之間傳輸一樣。借助這一特性,遠程用戶能夠獲得總部用戶所享受到的優異性能。
   WebAccelerator 遠程版能夠降低對重復文件系統、昂貴的網絡設備升級,以及每月不斷增加的網絡帶寬費用的需求。此外,它還能加速用戶系統的廣泛采用,并顯著提升整體生產效率。

符合當今的企業環境
  WebAccelerator 能夠(以虛擬的方式)與任何站點架構組件組合協同開展工作。其中包括:電子商務軟件、應用服務器、數據庫軟件、門戶和內容管理軟件等。它可以安裝在一個符合大多數企業環境,單獨、便宜又現成的 Linux 服務器之上,能夠為 IT 人員提供極大的靈活性。如需獲得更高的性能與可靠性,還可在其它 Linux 服務器上部署其它 WebAccelerator,所有的特性均能無縫地與現有企業架構相集成。

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