Juniper-DX数据中心加速解决方案

1、Juniper Web 数据中心数据中心 优化解决方案优化解决方案 Juniper Networks, Inc. 编辑记录： 文档版本号编辑人员修改完成日期编辑说明 V1.0Rubens Zhang2005-11-20 目录 1JUNIPER NETWORKS WEB 数据中心数据中心优化解决方案优化解决方案.3 1.1 解决方案简述.3 1.1.1应用模式转变.3 1.1.2Web 数据中心存在的问题.3 1.1.3Juniper DX 数据中心优化解决方案.3 1.2 JUNIPER DX WEB优化解决方案的优势.5 2JUNIPER DX 产品功能介绍产品功能介绍.7 2.1 DX F

2、RAMEWORK技术体系架构 .7 2.2 WEB应用性能加速.7 2.2.1TCP（Http）连接优化.8 2.2.2SSL 处理.9 2.2.3数据压缩.10 2.2.4对应用服务器的集成优化.10 2.3 系统可靠性.10 2.3.1负载均衡能力.10 2.3.2Active N 集群系统.10 2.4 系统安全保护.11 2.4.1网络层应用安全保障.11 2.4.2Http 流量应用层安全保障 .11 2.5 灵活的应用管理功能.12 2.5.1应用系统统计报告.12 2.5.2应用系统灵活控制.12 3JUNIPER DX 产品系列产品系列.13 4JUNIPER DX 产品部署产

3、品部署.14 5JUNIPER DX 产品客户案例分析产品客户案例分析.15 5.1 典型案例分析.15 5.2 客户名单.17 6JUNIPER NETWORKS 简介简介.21 1Juniper Networks Web 数据中心优化解决方案 1.1解决方案简述解决方案简述 Juniper Networks 在 2005 年 5 月正式收购了原应用前端市场领导厂商 Redline Networks 公司，通过 Juniper 的全球平台和 丰富资源，更加巩固和加强了 DX 产品平台在 Web 优化领域的领导地位，从而正式拉开了 Juniper 进军 WEB 数据中心 优化领域的序幕。 1.

4、1.1应用模式转变 由于目前基于 Web-Base 的应用成为主流的应用模式，各种规模的企业都将其数据中心“web 化”，将应用模式从传统的 客户端服务器模式向基于浏览器服务器模式进行迁移，采用HTTP/HTTPS的通信协议。应用系统 Web 模式的转变 是一个合理的发展趋势，我们都知道将浏览器做为通用客户端能够降低成本、最大限度地降低用户应用系统的复杂性并 提高其工作效率，现在的企业应用供应商都提供基于 Web 的产品版本。大家希望通过web 化来提高应用灵活性和可接 入性，同时节省成本并简化管理。Http 在各类应用中的使用日益普及，这种发展趋势也改变了目前数据中心的架构，它 不仅为数据中

5、心提供了新的机会，同时也带来了新的挑战。 1.1.2 Web 数据中心存在的问题 IT 管理部门很快发现，数据中心通向 web 化的道路艰难崎岖，最主要的是性能问题。而且相对于开放网络来说，企业 更担心数据中心 HPPT 流量的安全性，常需要在这个网络段部署专用的安全套接层(SSL)和其他安全设备。Web 服务器 需要安装补丁和更新以防内外部攻击，并且常需要安装防火墙和入侵检测与防护设备以抵御应用攻击。不久，企业还必 须增添人手以管理基于 Web 的新型基础设施。即便如此，性能还是不尽人意，最终用户对数据中心 web 化的迁移感到 不满。 试图用传统的数据中心产品如服务器负载均衡器（SLB），

6、更多的 WEB 服务器，SSL 加速器，Web 缓存，认证服务器 来应对这些挑战，这又使得 WEB 数据中心的架构变的更加复杂，而且投资不断增加，这都是目前用户所不愿意看到的。 因此新一代的数据中心需要一个更有效的优化平台来解决这些问题，业界已经产生一种全新的 WEB 数据中心优化平台 应用前端（AFE）。AFE 将通过加速手段提高应用性能，并且使系统具有极高的安全性和可靠性，以及全面的灵活的 应用管理，彻底解决 Web 数据中心存在的问题。 1.1.3Juniper DX 数据中心优化解决方案 Juniper DX 系列产品线，就是新一代数据中心优化解决方案的典型代表，它在一个易于管理，灵活

7、的平台上集成了杰出 应用加速、安全防护、应用可靠性等关键的功能，有效的解决了目前数据中心所面临的一系列问题，为新一代的数据中 心奠定了基石。 DX 数据中心优化产品将所有优化功能集中运行在简单高效的统一平台上，数据中心的构成设备数量由此变得更少，灵 活性也更高。服务器负载平衡器、SSL 终接器、应用防火墙和验证设备及缓存等众多位于防火墙与应用服务器之间的优 化解决方案变的更加简化。 Juniper 专著于新一代数据中心优化的产品 DX，并不是简单的对传统 Web 数据中心优化设备进行替换，它除了具有综 合多种优化功能的特点之外，它还带有明显的 AFE 平台概念的功能。所以说 Juniper D

8、X 产品对 Http 数据流的处理机制 也与传统的管理流量、负载均衡或转发数据包的基于交换机的产品有很大的不同。DX 平台可以提高应用性能、可靠性、 可用性、可扩展性、安全性和效率，进而使企业能够有效地实现整个数据中心的 Web 化，而不会遇到困难。 Juniper DX 产品具有 AFE 所应具备特征： 1.性能：通过有效 Server offload 功能，将 TCP 连接管理、SSL 处理、数据压缩等工作通过 DX 优化设备高效执行， 从而极大的提高了 Web 服务器和后台应用服务器的对 Http 请求的处理效率，改善并增强了整体应用系统的处理性 能，保证了最终用户对应用系统的性能体验，

9、其处理能力、响应时间或馈送速度都满足甚至超过企业的要求。 2.可靠性和可扩展性：针对 Web 或应用服务器提供基于 Http 请求状态进行判断的负载均衡算法，更有效的将 Http 负载进行合理分发。同时 DX 优化设备本身还支持高达 64 台设备集群能力，所以根据应用实际的负载情况，轻松 灵活的进行拓展。 3.灵活有效的管理性：通过可选的软件项，可以提供应用规则策略修改功能，它能够高效线速的对 Web 应用进行深 层检测、并根据策略灵活处理应用数据的行为，以便帮助企业轻松应对现在和将来可能产生的潜在问题。 4.安全保障：DX 屏蔽用户与服务器之间的直接连接，在理论上已经实现了 Web 或应用服

10、务器网络层面的安全保障， 在 DX 的优化解决方案中，Web 服务器仅仅和 DX 设备进行通信，DX 做为反向代理来代替 Web 服务器响应用户 的请求。而 DX 本身也具有防范 Dos、DDos 以及常见攻击的手段。另外 DX 在对 Http 应用数据具有应用层的安全 保护功能，如防范协议异常等应用层面的攻击。 5.价值：DX 解决方案能够真正做到节省成本并提供丰厚的投资回报。 企业数据中心通过 Juniper DX 优化平台的处理之后，可以显著提高网络性能与服务器工作效率。IT 人员和用户最终对 Web 化环境的速度、易用性和灵活性感到满意。综合来讲，Juniper DX 应用前端加速平台

11、可以为 WEB 化的数据中心应 用带来如下好处： 提高应用响应时间 压缩数据，降低 50%带宽，提高带宽利用率 提高 34 倍服务器运行效率 增加系统联机处理能力 缩减服务器的投资成本 独特的负载分担算法，增加应用可用性 灵活的多达 64 台设备的集群能力，保障 DX 产品的可靠性 提供网络及应用层的安全保障 提供无需改变应用本身而改变应用行为的能力 页加速面下载速度，提供基于内存的 Cache 功能 降低管理开销及复杂性 支持单向或端到端线速 SSL 处理 提供全面的安全认证审核功能 1.2Juniper DX Web 优化解决方案的优势优化解决方案的优势 如何令 Web 数据中心发挥出真正

12、的效力，并且有效的解决 Web 数据中心所面临的问题，其实目前市场方面已经存在一 些优化的解决方案和产品，其发展也经历了几代的更迭，AFE 属于最新的第三代优化平台。而 Juniper 是少数提供 AFE 功能的厂商，DX 优化平台是此领域典型的产品。 在互联网 Web 浏览时代的早期，第一代第 4 层负载平衡器是基于软件的产品，采用新方法来顺利处理公共网站日益激 增的使用量。第二代第 4 层-第 7 层设备由交换机供应商开发，将更多的高级功能整合到硬件中。这能够给数据中心提 供有用的功能，但客户很快发现这些设备无法满足他们的安全性、加密或者其他功能方面的需求。 今天，企业因迫于预算压力需要以

13、更少的投入开展更多工作。企业新型数据中心的 Web 化发展趋势也需要新一个代的 优化平台在效率、安全性、性能、灵活性和智能方面提供前所未有的价值，同时降低前期购置和后期运行成本、并减少 IT 管理维护成本和节省建设时间。因此第三代的 Web 优化平台产品应用前端（AFE）由此产生，Juniper DX 优化产品 从一开始就站在 AFE 的角度来考虑用户需求进行产品设计的。为了更加有效的理解 Juniper DX 产品的优势和特点，让 我们先来回顾一下第一、二代优化产品的发展历程。 第一代产品特点：第第一代产品特点：第 4 层负载平衡器层负载平衡器 随着互联网的迅猛发展，受欢迎的网站仅靠一个 W

14、eb 服务器无法承载快速增加的流量负载。第一代第 4 层负载平衡器 可在多个服务器上分配来自客户的连接负载。这些第一代产品能够将多个单独服务器作为一个虚拟的大型服务器有效呈 现给外界。它们的方法是：创建一个虚拟互联网协议(IP)地址，这个地址向路由器和浏览器广告自己，然后将浏览器的 数据包转发到带真实 IP 地址的多个真实服务器中。这些设备名为第 4 层 SLB，因为它们依赖数据包的 IP 地址和 TCP 端 口等简单的 TCP/IP 信息做出负载平衡决策。 第二代产品特点：第第二代产品特点：第 4 层层-第第 7 层层 SLB 第二代负载平衡器一开始名为 Web 交换机。由于它们还提供第 4

15、 层负载平衡功能，因此市场将其归为一类，统称第 4 层-第 7 层负载平衡器或流量管理设备。这些附加名称旨在说明这些设备不仅关注通过第 4 层信息来转发流量，而且还 具有一定程度的数据深层检测的能力。第二代 SLB 通常提供精心定制的硬件或基于 ASIC 的独特架构，用于提供想像中 的高速智能数据包处理性能。 这些设备可基于 HTTP 报头中发送的 cookie 值做出负载平衡决策。这是一个重要进步，使第 7 层 SLB 能够将单个最终 用户与其使用的服务器“关联在一起”。第二代 SLB 还通过新工具来实现防火墙、网桥和不带 IP 地址的其他设备的负载 平衡，从而添加了粒度更细的第 4 层功能

16、控制。但第 4 层-第 7 层 SLB 的基础版本与第 4 层 SLB 的基础版本极其相似， 其第 7 层功能也相对简单，而且真正让第 7 层功能有效展开，实际上它的数据处理也是非常困难的。所以第 7 层 SLB 的未来很明确。最终将被能够处理应用级数据并执行 SLB 功能的下一代平台淘汰。数据中心也可走上通往简便性的必 然道路。 因此，第 7 层 SLB 的市场很快将出现滑坡，并最终被提供更高级功能（包括 SLB 功能）的规模更大的新市场所取代。 新一代优化设备的特征是它们将真正降低服务器群集上的负载，最大限度的发挥 Web 和应用服务器的处理性能，而不 只是简单的均衡负载和转发。 由于前两

17、代优化产品所具有的一些限制，企业的业务部门和 IT 管理者要求数据中心的基础设施尽量简化，同时还能提 供更高的控制能力、可靠性、性能、智能、安全性、和价值，而且又要降低投入成本。 因此新一代的技术 AFE 正成为实现新型数据中心的催化剂，Juniper 的目标是通过新一代的技术平台产品为企业建立新 兴的数据中心。DX 数据中心优化平台能够在全面考虑用户、会话和业务内容上下文的情况下高效处理应用数据，同时 提供对 Web 服务器的减负功能，提高服务器在 http 处理上的效率。虽然经历这些复杂的数据处理过程，其性能及吞吐 量仍达到网络设备线速高吞吐能力，而集成的第 4 层-第 7 层流量管理功能

18、只是该平台的一个特性。 由此可见，Juniper DX 优化平台是旨在适应新型数据中心的产品，它在简化数据中心整体架构的同时提供了全面有效的 优化功能，并且这些产品的性能不会随功能的添加而降级。它避免了集成多个厂商或多种产品的复杂程度，同时也避免 了设备之间相互功能对彼此性能方面的影响。而且 Juniper DX 产品采用真正的平台的方法允许对用户的 Http 请求进行 优化整合，代替传统产品进行简单转发的功能，更有效的实现了负载均衡和对后台服务器的减负作用。除此之外管理员 仅通过简单的操作就可以实现功能的启动和关闭，简化了管理和维护方面的复杂性。 2Juniper DX 产品功能介绍 2.1

19、DX Framework 技术体系架构技术体系架构 Juniper DX 产品的优秀性能得益于其优秀的技术体系架构。它从性能提升、系统可靠性、系统安全和管理控制四个方面 构成了 DX Framework 技术体系架构，体现出新一代 AFE 产品的显著特征（见下图）。 2.2Web 应用性能加速 利用 Juniper 网络公司 DX 系列数据中心优化平台，通常可使访问关键业务应用的时间缩短一半，极大地提高应用可用 性和性能，尤其对远程和分支机构用户更为有效。DX 平台可实时优化并压缩所有发出的 Web 数据，而且数据处理时延 几乎可以忽略不计，内容准确性也有极高的保障，确保 Web 内容可以百分

20、之百地精确再现。无论用户处于什么位置， 采用何种网络连接，都可极大地降低带宽使用，用户也能够体验到更加快速的页面加载。而软件可选的 3G 缓冲功能可 进一步改进用户响应时间。服务器卸装(Server Offload)功能能够有效的降低 Web 服务器的负载，Juniper DX 平台作为 Web 服务器的反向代理来管理服务器与用户间的所有连接和请求，经过优化整合后仅以极少量的连接将 Http 的请求发 给 Web 服务器，提高了 Web 服务器的运行效率和能力。所有 DX 平台都可最大程度的利用可用的服务器和网络资源， 最多可使 Web 和应用服务器的处理能力增加 10 倍。 2.2.1TCP

21、（Http）连接优化 对于最终用户的 Http 请求，Juniper DX 优化平台做为反向代理终结所有的 Http 连接。以此同时，DX 与后台 Web 服务 器或应用服务器直接建立永久的连接，这种连接是建立在 Http1.1 的技术基础之上，而且 DX 通过周期的发送 Keep alive 信息来保持这些连接。缺省情况下，DX 会与每一个 Web 服务器建立 6 个永久连接，但是随着实际的 Http 请求量的增 加，DX 与服务器之间的连接可以相应增加，来适应负载的变化情况，而这一切都由 DX 自身动态的来调整。 大量的客户端发起的 Http 连接请求都暂时 Buffer 在 DX 上，D

22、X 将优化整合这些 Http 请求，然后通过自己以最佳的请 求方式向目标服务器发出请求，并将服务器返回的结果，分发给每一个用户。由此我们通过 TCP 的有效复用，降低了 服务器管理 TCP 连接所花费的资源和时间，使得 Web 服务器更加专著于处理高层的 Http 请求和响应上，为 Web 应用 发挥出服务器硬件的最佳性能。这种优化处理机制相对于传统优化设备仅仅通过 NAT 技术进行连接转发的处理机制有 明显的不同，真正实现了对服务器连接请求进行优化处理的过程。显著降低了原来由于服务器处理大量连接管理所带来 的系统开销。在实际的运行环境下，Juniper DX 产品平台可以达到从 50：1 甚

23、至 1000：1 的有效 TCP 复用率。 除此之外，经过优化整合之后的 Http 请求，DX 还根据自己独特的负载均衡算法，将任务分发给相应的目标服务器去处 理。这种算法我们称之为 Fewer Outstanding Request 算法，它不同于诸如最小连接那样的分配算法，DX 此时考察的是 每个 Web 服务器上最少的 Http Request，这是 TCP 层之上的信息。例如访问一个内容丰富的页面，在 http1.1 协议下， 可能在一个 TCP 连接之中，会有多达几十个 Http 的 Get 请求，而我们访问简单页面时，由于此 Url 相关联的对象较少， 因此产生的 Http 请求也

24、会很少。由此可见如果根据传统 47 层负载均衡设备简单的根据 4 层信息使用最小连接检查算 法去分发负载的话，那么站在 Http 协议更高的层面看，这种分发原则是不合理的。所以 DX 的 FOR 算法基于考察更高 层的 Http 请求量数值，并根据此数据状态来选择如何分配负载，实现了 Http 数据流更加有效的均衡。 2.2.2SSL 处理 Juniper DX 产品系统全部支持 SSL 数据流的处理，通过由 DX 来执行 SSL 处理不仅为数据传送提供较高的安全性，而 且处理速度相比服务器来做要快的多。同时由于 DX 替代服务器进行 SSL 处理也会降低服务器开销，使服务器更专著 Http

25、处理，效率更高。 另外 DX 产品不仅支持终端用户与 DX 之间采用 Https 的协议通信，而且还支持 DX 与服务器之间采用 Https 协议交互， 具有很好的灵活性可供用户选择。而且 DX 对所有 SSL 的处理都等同于明文数据的处理性能。 2.2.3数据压缩 Juniper DX 优化产品支持与最终用户之间的数据通信以压缩的形式进行，DX 可以将 Http 的响应数据以标准的压缩算法 Deflate 或 Gzip 方式进行压缩，一般的情况可以减少 4080的数据流量，降低数据流对 WAN 带宽的要求。同时也 加快了数据在广域网上传输的时间，对应用系统性能提升也有较大的帮助。 DX 优化

26、产品数据压缩的特点： 可压缩 HTML、SHTML、DHTML、JHTML、PHTML、Javascript、J2EE、JSP、CSS 样式表单、 XML 和 SOAP 内部压缩策略引擎包括 4,000 多种压缩策略，以确保百分百的页面准确性 对于每个对象或对象类，可以通过程序控制任何 MIME 类型压缩，包括 doc、xls、ppt、Flash 等 标准浏览器都可提供支持 （IE 5.0 +，Netscape 4.0 +）解压缩功能 2.2.4对应用服务器的集成优化 Juniper DX 优化解决方案不仅仅针对普通的 Web 服务器进行优化，还可以针对 Web 化的应用服务软件进行优化，形成

27、 一体化的解决方案呈现给最终用户。Juniper 目前已经和众多 ERP 应用系统厂商结成解决方案合作伙伴的关系，如 Siebel、SAP、Oracle/People soft、Bea 等 Application Server 的产品供应商。 DX 获得 “Siebel Validated” 验证，并且通过了 “Siebel Expert Services” with Siebel 7.7 Web-enabled CRM 的认证。 Juniper 公司是 SAP Software 的合作伙伴，DX 获得 “Certified for SAP NetWeaver accelerated user

28、 response times; created more robust solution; reduced costs CustomerRegionIndustryChallenges/ObjectivesBenefits Bebe StoresNorth America (USA)Womens apparel Improve performance of online sales; reduce bandwidth; replace server load balancer Reduced bandwidth costs 30%; lowered long-term hardware ac

29、celerated page load times by 43% CadrEmploiEurope (France)Executive recruiting / placement Improve service quality; contain BW costs; reduce server load; improve load balancing; even out spikes Reduced BW usage by 40%, reduced web server load by 60- 80%; implemented dynamic load balancing ChartOneNo

30、rth America (USA)Medical servicesImprove performance of web- based apps (PeopleSoft 8); maximize existing hardware Saved $150,000 in hardware upgrade costs; improved PeopleSoft performance e-TF1Europe (France)Entertainment (television) Cost-effectively support web traffic spikes generated by World C

31、up games Accelerated web downloads 2-5 times while reducing bandwidth utilization 40% with no additional servers Global Consulting Firm (anonymous) North America (USA)ConsultingReverse impact of CRM deployment that slowed web performance for remote users Four-fold improvement in application response

32、 times; avoided costly investments in new servers Design Within ReachNorth America (USA)Furniture designImprove download speeds of high-resolution images for customers as business grows Accelerated download times by 30%; reduced bandwidth usage by 20%; reduced number of servers FEurope (United Kingd

33、om) Online retailOptimize and stabilize web site performance as traffic levels grow; add layer of application security Doubled peak capacity, cut expenses by reducing hardware; delivered seamless failover support Game Show NetworkNorth America (USA)EntertainmentSupport additional traffic following l

34、aunch of web-based content Reduced download times by 40% and cut bandwidth usage by 30%, eliminating need for new servers of load balancer HealthcareSNorth America (USA)Healthcare job placement Improve response times for users accessing the web site over all connections Dramatically improved respons

35、e times (zero complaints; offloaded servers of SSL and other functions John Lewis Partnership Europe (United Kingdom) RetailReduce bandwidth; accelerate downloads; improve end-user response times Improved network and server performance / scalability, accelerated response times and saved 30K GB of ba

36、ndwidth per year without additional infrastructure investments CustomerRegionIndustryChallenges/ObjectivesBenefits London UndergroundEurope (United Kingdom) TransportationSpeed public access to utilitys web site; improve peak load provisioning Increased server capacity 25%; reduced bandwidth demands

37、 80%; accelerated downloads during peak periods Los Rios Community College District North America (USA)EducationEnable online registration for up to 900 students simultaneously; overcome PeopleSoft 8 performance problems Delivered consistent registration experience, regardless of connection; added s

38、ecurity layer; reduced PeopleSoft bandwidth demands by 60% Loyola UniversityNorth America (USA)EducationAvoid anticipated performance problems related to PeopleSoft 8 rollout Provided fast access to student portal for all connections; offloaded servers via load balancing; avoided investments in addi

39、tional hardware; eliminated browser errors caused by previous compression solution; reduced bandwidth usage 60% Major Retailer (anonymous) North America (USA)RetailImprove MySAP application performance following rollout to 2,000 store locations Cut average page download time in half; reduced bandwid

40、th usage 65%; improved SAP performance RandstadNorth America (USA)Staffing / job placement Improve performance of web- based PeopleSoft applications across Frame Relay Accelerated user downloads by 25%; reduced server load and CPU utilization; delivered high- performance load balancing Renta 4Europe

41、 (Spain)Financial services Maintain performance in the face of growing demands; extend life of servers; fully utilize available bandwidth; delay upgrades Compressed data by 45%; reduced encrypted-traffic response times to users; liberated web servers from encryption tasks SA. IPMEurope (Belgium)Medi

42、aImprove performance of PHP- based newspaper web sites; support growing traffic volume Reduced download times by more than 80%; easily accommodates peaks in visitor traffic; reduced load on web servers, avoiding need to rewrite sites Santa Clara UniversityNorth America (USA)EducationProvide widespre

43、ad access to web-enabled PeopleSoft 8 deployment without increasing administrative burden on IT Reduced bandwidth requirements, saving $48,000 per year; offloaded connection management, I/O and SSL processing to increase server CustomerRegionIndustryChallenges/ObjectivesBenefits capacity and extend

44、hardware lifespan Spirit AirlinesNorth America (USA)AirlineSupport online reservation system attracting large numbers of users; handle promotion- driven spikes in traffic Increased server capacity and online reservations 30%; reduced bandwidth use, providing sufficient capacity to support new servic

45、es; accelerated download times and increased user satisfaction Surrey County Council Europe (United Kingdom) GovernmentContain growing bandwidth costs; provide 24/7 backup; fully utilize web servers; improve web site performance Reduced bandwidth usage by 22%; improved web download speeds by 40%; in

46、crease security; implemented seamless failover State of New MexicoNorth America (USA)GovernmentProvide 70 geographically dispersed DMV offices with secure access to statewide intranet app Delivered T1-like performance over 56K lines; increased server capacity by 280%; reduced bandwidth usage by 65%;

47、 accelerated site performance by 60% VintacomNorth America (Canada)Media (online advertising) Contain bandwidth expenses while supporting increasing site traffic levels Cut bandwidth usage from 40 Mbps to 30 Mbps; accelerated page downloads, particularly for dial-up users 网站网站类类 Bebestore C ESPN eTF1 F G Han-game H Vintacom A Nissan Air France 教育教育类类 Santa clara university Los Rios Community College Loyola University 企业企业类类 Medianewsgrup Retainer Chartone-medical service