Riverbed Steelhead
В данном разделе описываются функциональные возможности Riverbed Steelhead WAN.

Обзор
RiOS – это программное обеспечение, которое управляет Riverbed's Steelhead WAN. Технологии оптимизации RiOS включают следующее:
◆ Data Streamlining
◆ Transport Streamlining
◆ Application Streamlining
◆ Management Streamlining
RiOS использует разработанный Riverbed алгоритм, под названием Scalable Data Referencing (SDR), который используется для сжатия данных, передаваемых через WAN. SDR разбивает поток данных TCP на уникальные фрагменты данных, которые сохраняются на жестком диске (хранилище данных), устройства, под управлением RiOS. Каждому фрагменту назначается метка (ссылка), перед тем, как он отправляется на другое устройство с RiOS, через WAN.
Если алгоритм, обнаруживает, что через WAN отправляется схожая последовательность байтов, то отправляется только ссылка на схожую последовательность. RiOS, используют эти ссылки, для поиска исходных данных на хранилище, для восстановления оригинального потока данных TCP.
После того, как шаблон данных был сохранен на диске устройства Steelhead, он готов к отправке на любое устройство Steelhead, работающее с опцией Data Streamlining. Data Streamlining, также может работать с опцией QoS. QoS может ускорять работу, оптимизированного и неоптимизированного трафика, TCP и UDP.
В Steelhead, используется стандартный алгоритм уменьшения латентности, под названием Transport Streamlining. Transport Streamlining использует собственный набор технологий и стандартов, для оптимизации передаваемого TCP трафика между Steelhead. Данные технологии используют такие методы передачи пакетов, как выборочное подтверждение получения данных TCP, а также, оптимальный размер окна TCP, для уменьшения латентности и увеличение производительности WAN соединения.
Transport Streamlining, гарантирует соотношение активных соединений TCP, один к одному между Steelhead, и TCP соединений типа клиент сервер. Что позволяет, Steelhead не использовать туннелирование и мутиплексирования  соединений. Это относится ко всем WAN соединениям, независимо от режима работы.

Терминология
Riverbed использует следующую терминологию в настройках:
◆ Adaptive Compression — Динамически выбирает производительность компрессии LZ, и выключает ее (Выставляет уровень сжатия равным 0), если сжатие не приносит результата.. Повышает использование пропускной способности LAN, что позволяет повысить пропускную способность WAN. По умолчанию, данная опция отключена.
◆ Adaptive Data Streamlining Mode SDR-M — RiOS использует алгоритм Riverbed, под названием Scalable Data Referencing (SDR). SDR разбивает поток данных TCP на уникальные фрагменты данных, которые сохраняются на жестком диске (хранилище данных), устройства, под управлением RiOS. Каждому фрагменту назначается метка (ссылка), перед тем, как он отправляется на другое устройство с RiOS, через WAN.
Когда повторно отправляются данные, которые занесены в хранилище, они заменяются ссылкой, таким образом, передается меньше данных через соединение WAN. Получившее данные устройство RiOS, заменяет ссылку на оригинальные данные из своего хранилища, таким образом, восстанавливает поток данных TCP. SDR-M производит все операции в оперативной памяти устройства, что позволяет Steelhead, работать быстрее не обращаясь к диску для чтения и записи. Включение данной опции, позволяет повысить пропускную способность соединения LAN, при помощи уменьшения латентности, вызываемой работой с диском. Опция SDR-M, наиболее эффективна, при работе двух одинаковых моделей Steelhead; к примеру, 6050 - 6050. Если данный режим работает между разными моделями Steelhead, производительность может не увеличиться.

В режиме SDR-M, не используется синхронизация локальных баз данных. В прошивке 5.0.x, данный режим включается из CLI, при помощи команды: "datastore anchor-select 1033", затем требуется перезагрузить устройство командой "restart clean."

◆ Compression Level — Устанавливает относительный уровень сжатия данных, передаваемых через LAN. Чем ниже это значение, тем больше используется сеть и ниже компрессия пакетов. Доступные уровни сжатия от 1 (минимальное сжатие, использует меньше ресурсов CPU) до 9 (максимальное сжатие, требует больших ресурсов CPU). По умолчанию установлена 1.
Riverbed рекомендует устанавливать значение в 1 для решений с высокой производительностью сети, например в датацентрах.
◆ Correct Addressing — Включает прозрачность соединения WAN. Steelhead меняет адреса IP и номера портов TCP/IP в заголовках пакетов, передаваемых через WAN. По умолчанию опция включена.
◆ Data Store Segment Replacement Policy — Указывает на используемый алгоритм замены данных в потоках, на данные из локального хранилища. Рекомендуемый алгоритм - Riverbed LRU.
◆ Guaranteed Bandwidth % — Указывается минимальная пропускная способность (в процентах) для резервирования пропускной способности указанного класса трафика. Суммарная пропускная способность для всех типов трафика не может превышать 100%. Трафик может использовать пропускную способность, большую, чем указано в данном параметре, в случае если имеются незадействованные ресурсы.
◆ In-Path Rule Type/Auto-Discover — Использует процесс автоматического восстановления работоспособности Steelhead, при помощи отправки пакета с командой SYN. Данная функция может быть применена ко всем IP адресам и портам, на которых отключена безопасность, активных, и это настроенные порты Riverbed.
◆ Multi-Core Balancing — Включает балансировку нагрузки на ядрах CPU, повышает пропускную способность при высокой загрузке всех CPU. Балансировка нагрузки между ядрами CPU, помогает при использовании небольшого количества соединений (В среднем 25, или меньше). По умолчанию, данная функция отключена. В прошивке 5.0.x, функция включается через CLI, при помощи команды: "datastore traffic-load rule scraddr all scrport 0 dstaddr all dstport "1748".
◆ Neural Framing Mode — Режим Neural framing позволяет системе выбирать границы пакетов для SDR. Neural framing создает набор эвристических правил для интеллектуального определения оптимального момента для очистки буферов TCP. Систем постоянно следит за характеристиками пакетов и выбирает правило очистки буферов, при котором будет передано максимальное количество данных между очистками буферов, а также минимизировать период нахождения данных в буфере.
Для различных видов трафика, один алгоритм будет лучше другого. Алгоритм включает в себя управление: задержками, компрессией и производительность SDR.
Можно указать следующие режимы работы Neural framing:
• Never — Never использует Nagle алгоритм. Все данные кодируются при поступлении, без ожидания таймеров заполнения буферов приложений. При таком режиме, эвристические правила вычисляются, но не используются.
• Always — Always использует Nagle алгоритм. Все данные объединяются с запросами (если требуется) и отправляются на кодек, для обеспечения лучшего сжатия. Также режим использует таймер (6 ms), для бэкапа кодека. При таком режиме, эвристические правила вычисляются, но не используются.
• TCP Hints — Этот режим используется по умолчанию и основывается на TCP. Если пакет не полностью получен, или имеет флаг TCP PUSH, кодировка такого пакета позже, в отличие от немедленной кодировки обычных пакетов. При таком режиме, эвристические правила вычисляются, но не используются.
• Dynamic — При данном режиме, выбирается оптимальный алгоритм Nagle. При включенном режиме, система самостоятельно выбирает оптимальный алгоритм, основываясь на типе трафика.
◆ Optimization Policy — Когда определяются правила для входящих данных, есть возможность выбора параметров оптимизации. Есть возможность выбора нескольких опций и рекомендуется устанавливать значения в "Normal" для протоколов репликации EMC, например SRDF/A. Возможны следующие опции:
• Normal — Использует сжатие LZ и SDR
• SDR-Only — Использует SDR; компрессия LZ не производится
• Compression-Only — Используется компрессия LZ; без SDR
• None — Не используется SDR и компрессия LZ
◆ Queue - MXTCP — Когда назначаются классы QoS Classes, необходимо указать метод построения очередей. MXTCP имеет очень различные варианты использования, чем другие параметры очередей.
MX-TCP также имеет ряд эффектов, о которых следует знать:
• Когда на QoS настроена оптимизация трафика с заданными параметрами построения очередей MX-TCP, алгоритм предотвращения перегрузок TCP, для данного трафика,  изменяется Steelhead. Алгоритм TCP сокращения исходящих данных, в случаях перегрузки сети, либо потерь пакетов отключается, а скорость передаваемых данных Steelhead, становится равной minimum guaranteed bandwidth, для данного трафика QoS.
• Вы можете использовать MX-TCP для достижения высокой пропускной способности даже тогда, когда физическое подключение теряет данные. К примеру, устройства MX-TCP, в основном используются для передачи дачи данных по спутниковым каналам, когда устранение ошибок на низком уровне не эффективно.
• Другой вариант использования MX-TCP, заключается в передаче данных через скоростные сети с высоким временем задержки, обычные маршрутизаторы не имеют соответствующих настроек интерфейсов, для работы в таких сетях. Неправильно настроенный маршрутизатор, не имеющий достаточного количества буфера для пакетов TCP, в целях предотвращения перегрузки, будет терять пакеты, не смотря на то, что скорость сети может быть высокой.

Пропускная способность оптимизированного исходящего для выбранного трафика класса QoS, не опускается ниже значения minimum guaranteed bandwidth, и не будет опускаться ниже этого значения, в случае перегрузки сети. Steelhead всегда будет пытаться произвести передачу данных на данной скорости.
Если не используется механизм защиты передачи другого трафика, то всю пропускную способность канала займет MX-TCP. Если настроены параметры построения очередей на MX-TCP, будут проигнорированы следующие параметры:
Link share weight — Данный параметр не работает, когда настроен класс трафика QoS, с использованием MX-TCP.
Upper limit —Также игнорируется в случае назначения классам QoS, параметров очередей MX-TCP.

◆ Reset Existing Client Connections on Start-Up — Если данная опция включена, после перезагрузки устройства, все работающие соединения будут восстановлены.
◆ WAN Visibility Mode/CA — Включает видимость WAN сети, данный параметр отвечает за переадресацию пакетов в WAN. RiOS v5.0, использует три режима видимости сети WAN: корректировка адресов, прозрачность порта и полной прозрачности адресов в сети.

Примечания
Рекомендуется использовать следующие параметры Riverbed:
◆ Буферы приема\передачи пакетов LAN, должны быть объемом в 2 MB
◆ Буферы приема\передачи пакетов WAN, должны быть настроены в зависимости от параметров сети
◆ Результат настройки, должен соответствовать формуле:
WAN BW * RTT * 2 / 8 = xxxxxxx bytes

Функциональные возможности
◆ SDR (Scalable Data Referencing)
◆ Compression
◆ QoS (Quality of Service)
◆ Data / Transport / Application / Management Streamlining
◆ Encryption – Ipsec

Технологии установки
◆ In-Path
• Physical In-Path
◆ Virtual In-Path
• WCCPv2 (Web Cache Coordination Protocol)
• PBR (Policy-Based-Routing)
◆ Out-of-Path
• Proxy

Поддерживаемые режимы отказов
◆ Fail-to-wire
◆ Fail-to-block

Работа с GigE
Рекомендуется использовать следующие настройки, для работы в GigE:
◆ Сетевая классификация QoS
• QoS Classification and Enforcement = Enabled
• QoS Mode = Flat
• QoS Network Interface with WAN throughput = Включена для соответствующего интерфейса WAN и должно выть выставлено значение пропускной способности сети WAN
• QoS Class Latency Priority = Real Time
• QoS Class Guaranteed Bandwidth % = В зависимости от оборудования
• QoS Class Link Share Weight = В зависимости от оборудования
• QoS Class Upper Bandwidth % = В зависимости от оборудования
• Queue = MXTCP
• QoS Rule Protocol = All
• QoS Rule Traffic Type = Optimized
• DSCP = All
• VLAN = All
◆ Optimization General Service Settings
• In-Path Support = Enabled
• Reset Existing Client Connections on Start-Up = Enabled
• Enable In-Path Optimizations on Interface In-Path_X_X
◆ In-Path Rules
• Type = Auto Discovery
• Preoptimization Policy = None
• Optimization Policy = Normal
• Latency Optimization Policy = Normal
• Neural Framing Mode = Never
• WAN Visibility = CA
• From the 5.0.5-dr CLI for GigE: "in-path asyn-srdf always-probe enable"
• From the 5.0.5-dr CLI for GigE: "in-path asyn-srdf port 1748"
• From the 5.5.2 CLI for GigE: "in-path always-probe enable"
• From the 5.5.2 CLI for GigE: "in-path always-probe port 1748"
◆ Optimization performance
• High Speed TCP = Enabled
• LAN Send Buffer Size = 2097152
• LAN Receive Buffer Size = 2097152
• WAN Default Send Buffer Size = 2*BDP (BW * RTT * 2 / 8 = xxxxxxx bytes)
• WAN Default Rcv Buffer Size = 2*BDP (BW * RTT * 2 / 8 = xxxxxxx bytes)
• Data Store Segment Replacement Policy = Riverbed LRU
• Adaptive Data Streamlining Modes = SDR-M
• Compression Level = 1
• Adaptive Compression = Disabled
• Multi-Core Balancing = Enabled
• From the 5.5.2 CLI for GigE: "datastore codec multi-codec decoder codec-handler 0"
• From the 5.5.2 CLI for GigE: "datastore codec multi-codec decoder transactions 0"

Ссылки
Более подробную информацию, можно получить на сайте Riverbed, по адресу http://www.riverbed.com.
◆ Steelhead Appliance Deployment Guide
◆ Steelhead Installation and Configuration Guide