WAAS - Entendendo a arquitetura WAAS e o fluxo de tráfego

Capítulo: Entendendo a arquitetura WAAS e o fluxo de tráfego

Este artigo descreve a arquitetura WAAS e como os dados fluem, são processados e fluem de um dispositivo WAAS. Ele fornece uma compreensão básica desses conceitos para ajudá-lo a solucionar problemas do sistema WAAS.

Contents

• 1 Entendendo a arquitetura WAAS
  • 1.1 AO
  • 1.2 WoW e blades virtuais
  • 1.3 Sistema de gerenciamento de configuração
  • 1.4 DRE com Agendador
  • 1,5 Armazenamento
  • 1.6 E/S de rede
  • 1.7 Interceptação e gerenciamento de fluxo
    • 1.7.1 Identificação automática
    • 1.7.2 Mecanismo de política
    • 1.7.3 Filtrar desvio
• 2 Fluxo de tráfego de WAAS

Entendendo a arquitetura WAAS

Ter um entendimento básico da arquitetura do Wide Area Applications Services (WAAS) e do fluxo de dados pode ajudar a facilitar a solução de problemas do sistema WAAS. Esta seção descreve as principais áreas funcionais do sistema WAAS e como elas funcionam em conjunto.

A arquitetura do sistema WAAS é dividida em uma série de áreas ou serviços funcionais, como mostrado na Figura 1.

Figura 1. Arquitetura WAAS

AO

Os AOs (Application Otimizers, também conhecidos como Application Accelerators) são o software específico do aplicativo que otimiza certos protocolos na camada 7 (além das otimizações genéricas da camada 4). Os AOs podem ser vistos como os "aplicativos" no sistema WAE (em uma analogia do SO). O AO genérico atua como um catch-all para todo o tráfego que não tem AO específico do protocolo e também funciona como delegado se um AO específico do protocolo decidir não aplicar a otimização.

WoW e blades virtuais

O servidor Windows no WAAS (WoW) é o Microsoft Windows Server em execução em um blade virtual. O recurso de virtualização do WAAS permite configurar um ou mais blades virtuais, que são emuladores de computador que residem em um dispositivo WAE ou WAVE. Um blade virtual permite alocar recursos do sistema WAE para uso por sistemas operacionais adicionais que você instala no hardware do WAE. Você pode hospedar aplicativos de terceiros no ambiente isolado fornecido por um blade virtual. Por exemplo, você pode configurar um blade virtual em um dispositivo WAE para executar serviços de impressão e pesquisa de domínio do Windows.

Sistema de gerenciamento de configuração

O sistema de gerenciamento de configuração (CMS) consiste no WAAS Central Manager e em seu banco de dados para armazenar informações de configuração do dispositivo WAAS. O CMS permite que você configure e gerencie dispositivos WAE e grupos de dispositivos a partir de uma única interface GUI do Central Manager.

DRE com Agendador

O DRE com programador (SO-DRE) é o módulo principal no espaço de otimização da camada 4 e é responsável por todas as técnicas de redução de dados no sistema, incluindo eliminação de redundância de dados (DRE) e compressão persistente de LZ. Além dos algoritmos de redução de dados em todo o sistema implementados aqui, esse componente também inclui um elemento de programação que permite ao sistema controlar melhor a ordem e o ritmo de uso do DRE para diferentes AOs.

Armazenamento

O sistema de armazenamento gerencia os discos do sistema e os volumes RAID lógicos em sistemas com vários discos. O armazenamento em disco é usado para software do sistema, cache DRE, cache CIFS e armazenamento de blade virtual.

E/S de rede

O componente de entrada/saída da rede é responsável por todos os aspectos relacionados ao tratamento da comunicação de dados que entram ou saem de um WAE, incluindo comunicação WAE para WAE e comunicação WAE para comunicação cliente/servidor.

Interceptação e gerenciamento de fluxo

O gerenciamento de interceptação e fluxo consiste em vários submódulos que, usando políticas configuradas pelo usuário, interceptam tráfego, descobrem automaticamente peers e iniciam a otimização em uma conexão TCP. Alguns dos principais submódulos são Detecção automática, Mecanismo de política e Desvio de filtro.

Identificação automática

A descoberta automática permite que dispositivos pares se descubram dinamicamente e não exige que você pré-configure os pares WAE. A descoberta automática é um mecanismo multiWAE de ponta a ponta que define um protocolo entre os WAEs que descobre um par de WAEs pares para uma determinada conexão.

Os dispositivos WAE se descobrem automaticamente durante o handshake triplo do TCP que ocorre quando dois nós estabelecem uma conexão TCP. Essa descoberta é realizada adicionando uma pequena quantidade de dados ao campo de opções TCP (0x21) nas mensagens SYN, SYN/ACK e ACK. Essa opção de TCP permite que os dispositivos WAE entendam qual WAE está na outra extremidade do link e permite que os dois descrevam quais políticas de otimização eles gostariam de empregar para o fluxo. Se existirem WAEs intermediários no caminho da rede, eles simplesmente passarão por fluxos que estão sendo otimizados por outros WAEs. No final do processo de descoberta automática, os WAEs mudam os números de sequência nos pacotes TCP entre os WAEs participantes, aumentando-os para mais de 2 bilhões, para marcar o segmento otimizado da conexão.

Mecanismo de política

O módulo do mecanismo de política determina se o tráfego precisa ser otimizado, qual AO deve direcioná-lo e o nível de redução de dados (DRE), se houver, que deve ser aplicado a ele. O mecanismo de política classifica o tráfego além do estabelecimento da conexão (por exemplo, baseado em informações de payload) e altera o fluxo de uma conexão dinamicamente de não otimizada para otimizada.

Os elementos de uma política incluem:

• Definição do aplicativo: Um agrupamento lógico de tráfego para ajudar a relatar estatísticas sobre o tipo de tráfego.
• Classificador de tráfego: Lista de controle de acesso (ACL) que ajuda a escolher conexões com base em endereços IP, portas e assim por diante.
• Mapa de políticas: Vincula o aplicativo e o classificador a uma ação, que especifica o tipo de otimização, se houver, a ser aplicada. Há dois tipos de mapas de política:
  • Mapa estático de políticas: Configurado no dispositivo por meio da CLI ou GUI (ou instalado por padrão) e é persistente a menos que removido.
  • Mapa dinâmico de políticas: Configurado automaticamente pelo WAE e tem um período de vida suficiente para aceitar uma nova conexão.

O exemplo de configuração a seguir mostra uma definição de aplicativo de mecanismo de política (Web) que inclui um classificador (HTTP) e uma ação (otimizar o http completo):

wae(config)# policy-engine application map basic
wae(config-app-bsc)# name Web classifier HTTP action optimize full accelerate http set-dscp copy

Filtrar desvio

Após a interceptação, o módulo de desvio de filtro atua como mediador entre o mecanismo de política e a descoberta automática. O módulo de desvio de filtro rastreia todas as conexões otimizadas em uma tabela de filtragem durante toda a duração da conexão. Além disso, ele rastreia conexões de passagem, mas as entradas da tabela de passagem expiram após 3 segundos.

Fluxo de tráfego de WAAS

Esta seção descreve o fluxo de pacotes no WAAS.

A Figura 2 mostra o estabelecimento do fluxo de desvio de filtro à medida que um pacote entra no sistema.

Figura 2. Estabelecimento de fluxo de desvio de filtro

1. Um pacote SYN em um fluxo entra no sistema. Esse pacote é roteado para o módulo de filtragem de desvio.

2. O módulo de desvio de filtro consulta o mecanismo de política sobre como o fluxo deve ser tratado.

2a. O mecanismo de política consulta as políticas configuradas e adicionadas dinamicamente e, com base no status operacional atual dos AOs e SO-DRE, decide o que o WAE pode fazer para esse fluxo: passar, terminar localmente ou otimizar.

2 ter. O pacote e a decisão do mecanismo de política são então retornados ao módulo de desvio de filtro.

3. O módulo de desvio de filtro atua na decisão do mecanismo de política de uma das seguintes maneiras:

3 bis. Envia o pacote imediatamente (passar).

3 ter. Envia o pacote para terminação local por um AO.

3 quater. Envia o pacote para o módulo de descoberta automática para otimização.

Se o módulo filter-bypass escolher a opção 3c, o pacote será enviado para o módulo de descoberta automática. O módulo de descoberta automática determina quais otimizações podem ser feitas, com base na disponibilidade de um WAE par e seus recursos ativados. Um WAE par é descoberto através do uso de opções TCP adicionadas durante o handshake TCP ao nó remoto. Se o módulo de descoberta automática determinar que um WAE par está disponível, a conexão será transferida para processamento posterior quando o handshake triplo do TCP for concluído. Se um WAE par for descoberto pela primeira vez, os WAEs também negociam sobre versões e recursos do AO. Essas informações são usadas para decidir os recursos de nível AO para a conexão.

4. A conexão é finalmente admitida no sistema com otimizações L4 e L7 específicas e entregue aos módulos de aceleração L4 (DRE) e L7 (AO) apropriados. Para conexões que posteriormente se descobriu não serem otimizadas por AOs específicos do protocolo (HTTP, MAPI, etc.), a conexão é tratada pelo AO genérico, com ou sem otimização de DRE (como negociado durante o estabelecimento da conexão).