【华为】2024NetEngine_AR_广域网优化技术白皮书_22页_3mb

NetEngine AR 广域网优化技术白皮书总结

核心内容

NetEngine AR 广域网优化技术主要针对企业网络中因广域网链路质量差导致的应用体验问题，提供了三种优化技术：FEC优化、数据压缩、多路包复制 和 逐包负载分担。这些技术旨在提升网络传输的可靠性、效率和负载均衡能力，以应对高丢包率、高时延和带宽瓶颈等挑战。

主要观点

• FEC优化：适用于对延迟敏感的应用（如视频会议），通过在发送端生成冗余包并在接收端进行解码恢复，有效对抗网络丢包。支持两种模式：D-FEC（固定冗余率）和A-FEC（动态冗余率），后者更灵活，能适应网络丢包率的变化。
• 数据压缩：通过无损压缩算法（如LZ4）减少数据包长度，提升带宽利用率。适用于未加密、未压缩的数据，如文本、日志、早期Office文档等，但不适用于已压缩或加密的数据。
• 多路包复制：通过复制数据包并发送到多条链路，实现双发选收，提高传输可靠性。适用于对时延敏感且不能接受重传的业务，如VoIP、5G工业控制等。
• 逐包负载分担：通过将数据包分散到多条链路传输，提升链路利用率，适用于大文件传输等场景，如FTP/HTTP下载、数据备份等。

关键信息

FEC优化技术

• 技术原理：基于RS算法，对原始数据包进行编码生成冗余包，接收端根据实际收到的包解码恢复丢失的数据。
• 使用场景：适用于视频会议等对丢包敏感的应用。
• 部署方案：
  1. 创建流分类策略模板（基于IP五元组、Application/Group、DSCP等）。
  2. 创建FEC优化策略，选择自动或固定冗余率。
  3. 将策略应用到两端站点（数据中心和分支站点）。
  4. 通过监控工具查看优化效果，包括丢包率对比。
• 优点：
  • 实时性高，无需重传。
  • 支持多种丢包恢复方式，尤其适用于突发丢包。
  • 支持D-FEC和A-FEC两种模式，灵活应对网络环境变化。

数据压缩技术

• 技术原理：采用逐包压缩方式，通过建立字典和快速匹配算法（如LZ4）压缩数据，减少数据包长度。
• 使用场景：适用于未加密、未压缩的数据传输，如文本、日志、数据库文件等。
• 部署方案：
  1. 创建流分类策略模板（基于ACL或ACL+Application Group）。
  2. 创建压缩优化策略，选择LZ4压缩算法。
  3. 将策略应用到两端站点。
  4. 通过监控工具查看优化效果，包括数据量对比。
• 优点：
  • 提升带宽利用率，减少数据传输时间。
  • 适用于数据量大的场景，提升传输效率。
• 注意事项：
  • 不适用于已压缩或加密的数据，如zip、mp4、HTTPS等。
  • 压缩率与数据重复性有关，重复性越高，压缩率越高。

多路包复制技术

• 技术原理：发送端复制数据包，通过多条链路发送，接收端选择有效的数据包还原原始数据流。
• 使用场景：适用于高可靠性、低时延要求的应用，如VoIP、工业控制等。
• 部署方案：
  1. 创建选路策略，选择“优先占用”模式并启用包复制。
  2. 策略需在两端站点部署。
• 优点：
  • 提高传输可靠性，无需重传。
  • 适用于时延敏感的业务。
• 限制：
  • 增加带宽占用。
  • 可能引入抖动，因链路时延不同。

逐包负载分担技术

• 技术原理：将数据包逐包分配到不同链路，实现负载均衡和抗丢包。接收端使用缓存和NACK机制处理丢包和乱序问题。
• 使用场景：适用于多链路环境下的大文件传输，如FTP/HTTP下载、数据备份等。
• 部署方案：
  1. 创建选路策略，选择“负载均衡”模式并设置为包模式。
  2. 策略需在两端站点部署。
• 优点：
  • 提升链路利用率，加速数据传输。
  • 支持NACK机制，快速反馈丢包并重传。

FAQ

FEC的冗余率如何计算

• 计算公式：FEC额外占用带宽 = 抗丢包率 / (1 - 抗丢包率)。
• 实际值略高原因：
  • FEC封装头有固定开销（最大84字节）。
  • 冗余包长度需填充至最长原始包长度。
  • 需考虑突发丢包，冗余包数量需高于平均丢包率。

逐包压缩的消减率

• 消减率：压缩掉的数据 / 压缩前的数据（仅数据部分，不含IP头）。
• 影响因素：
  • 数据重复性越高，消减率越高。
  • 包长越长，消减率越高。
• 测试数据：在Silesia压缩语料库中，逐包压缩消减率可达30%。

特性支持的版本和系列

总结

NetEngine AR 广域网优化技术通过FEC优化、数据压缩、多路包复制和逐包负载分担等手段，有效解决了企业广域网传输中的丢包、时延和带宽瓶颈问题。这些技术适用于不同的业务场景，能够显著提升网络性能和用户体验，同时需要根据具体需求和设备支持情况选择合适的部署方案。