Weitverkehrsverbindungen effizienter ausnutzen:
Test: Riverbed-Appliance beschleunigt WAN-Verkehr

von Andreas Stolzenberger (ast@nwc.de), B. Reder

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31.03.2009

Die »Steelhead«-Appliance von Riverbed beschleunigt den WAN-Verkehr zwischen Außenstellen. Mit der »Mobile«-Option erhalten auch Außendienstmitarbeiter eine schnellere Anbindung an das Unternehmens-LAN, etwa über Mobilfunknetze.

(Fortsetzung des Artikels von Seite 1)

Das Deduplizieren von Daten, sprich das Aussortieren doppelt vorhandener Dateien, ist eigentlich ein Kernthema von Storage-Herstellern. Bei Deduplication suchen Algorithmen in großen Datenbeständen nach identischen Blöcken und sichern bei mehrfachem Vorkommen eines Blocks nur noch Zeiger.


An beiden Endpunkten einer WAN-Verbindung kommt eine Steelhead-Appliance von Riverbed zum Einsatz.

Die Firma Riverbed [1], Spezialist für WAN-Beschleunigung, nutzt Deduplizierung auf eine ganz andere Weise. Zwei in den Internet-Traffic eingeschleuste Appliances auf beiden Seiten einer WAN-Verbindung analysieren die TCP-Pakete auf Layer 4 sowie 7 und erstellen Blocklisten.

Statt echter Daten werden dann oftmals nur noch Zeiger über das Weitverkehrsnetz übertragen. Das reduziert nach Angaben des Unternehmens den Datenverkehr um 40 bis 80 Prozent.

Testkonfiguration

Network Computing unterzog die Mobile-Lösung von Steelhead einem Test. Als Unternehmensnetzwerk fungierte Riverbeds Test-Netzwerk in Dornach. Dort arbeitet hinter der Firewall und dem VPN-Gateway eine Steelhead-Appliance 1050L.


Der Nutzer kann über ein Web-GUI mit-
verfolgen, wie stark der Datenverkehr
reduziert wird.

Der Server im Format 1 HE (Höheneinheit) nutzt eine Intel-Dual-Core-CPU mit 2 GByte RAM und ein 250-GByte-Laufwerk. Für den Block-Cache stehen 100 GByte zur Verfügung.

Das System arbeitet mit der angepassten Linux-Distribution »RiOS« (Riverbed Optimization System) in der Version 5.51. Diese stellt optional einen Vmware-Server bereit, sodass Anwender eigene VMs (Virtual Machines) auf der Appliance laufen lassen können.

Das Modell 1050L ist für 600 parallele Verbindungen (Concurrent Connections) bei einer optimierten Bandbreite von 6 MBit/s ausgelegt und lässt sich erweitern.

Durchschleifen des Verkehrs bei Systemausfall

Das von Riverbed selbst designte Motherboard enthält spezielle Bridge-LAN-Karten. Da die Appliance im Datenstrom »hängt«, könnte ein Strom- oder Geräteausfall den kompletten Internet-Traffic lahmlegen. Die LAN-Adapter schalten bei einem Geräteausfall jedoch eine physische Brücke via Relais ein, sodass die Daten weiterhin das Gerät passieren können.

Zusätzlich zur WAN-Appliance benötigt die Lösung einen Steelhead-Mobile-Controller. Diese einfache Appliance (1 HE) verwaltet die angebundenen PCs und Notebooks. Der MC arbeitet separat, weil er in großen Unternehmen die Clients für mehrere Steelheads an verschiedenen Standorten zentral verwalten kann.

Für den Test stellt Network Computing die Appliances auf den Auslieferungszustand zurück. Über die serielle Konsole konfiguriert der Verwalter die Management-NICs. Ein Wizard führt durch die Basis-Konfiguration der Netzwerk-Parameter, die weitere Administration geschieht im Web-GUI.

Dort richtet das Testteam zuerst das Inpath-Interface ein. Die in den Netzwerkverkehr eingeklinkte Appliance reicht anfangs jeden Datenverkehr auf Layer 2 unverändert weiter. Die Startseite des Web-GUI zeigt später in übersichtlicher Form den am Steelhead vorbeilaufenden Datenverkehr und den Grad der Optimierung.

Anschließend richtet Network Computing den Mobile-Controller ein. Auch hier führt ein übersichtliches Web-GUI zunächst durch die Grundinstallation. Dann folgt die Policy-Deklaration. Hier kann der versierte Administrator an allen nur erdenklichen Schrauben drehen. Auch eine Beschleunigung von SSL-Verbindungen ist möglich, aber nicht ganz einfach zu konfigurieren.

Grundeinstellungen reichen für viele Anwendungsfälle

Bereits die Grundkonfiguration genügt für viele Einsatzgebiete. Diese besteht aus einer Passthrough-Regel für verschlüsselte, systemeigene und interaktive TCP-Protokolle. Dann folgt eine simple Auto-Accelerate-Regel für alle anderen TCP-Protokolle.

Die Steelhead-Appliance kann zudem einige Protokolle auf Layer 7 beschleunigen. Dazu gehören unter anderem das MAPI-Protokoll von Outlook und Exchange sowie das eigentlich wenig WAN-taugliche SMB/CIFS. Ergänzend zu den Optimierungsmaßnahmen und der Deduplizierung setzt das Regelwerk noch eine LZ-Kompression der Pakete ein.

Danach legt der Administrator die Endgeräte-Zugänge an und erstellt ein vorkonfiguriertes MSI-Paket für die Client-Installation mit Software-Version 2. Das Setup bestimmt beispielsweise, wie viel Plattenplatz die Mobile-Client-Software für den Pattern-Cache einsetzt und welche Zugriffsrechte der Anwender auf die Software hat.


Einsatzszenario der Steelhead-Lösung von Riverbed

Dabei kann der Verwalter bestimmen, dass die Software für den Anwender unsichtbar auf dem Notebook arbeitet. Andere erhalten ein Tray-Icon und darüber eine informative Statusanzeige zu aktuellen TCP-Verbindungen und den Grad der Beschleunigung.

Für den Test setzt Network Computing ein IBM-Thinkpad-T43p mit Windows XP Professional ein. Den Internet-Zugang übernimmt ein via USB angeschlossenes UMTS-Handy Samsung SGH-i550 mit E-Plus-Datenzugang. Die VPN-Verbindung zum Testnetzwerk baut der Windows-eigene VPN-Client über IPsec auf.

Über den Web-Server des Mobile-Controllers erhält der Test-Client das Installationspaket mit der Steelhead-Software. Nach der Installation reserviert der Client den vorgegebenen Plattenplatz als Pattern-Cache und setzt sich mit dem Management-Server in Verbindung. Von diesem erhält der T43p sein Regelwerk und eine Lizenz.

Riverbed verwendet ein Concurrent-Licensing-Modell. Nur tatsächlich aktive Verbindungen brauchen eine Lizenz, nicht jede brachliegende Installation. Für den Test verbindet sich der mobile Client mit einer SMB-Freigabe im Testnetzwerk. Diese dient als Datenquelle und Ablage für eine Reihe von Office-Dokumenten.

Resultat: Datenverkehr um 60 Prozent verringert

Das erste Laden einer Powerpoint-Präsentation vom CIFS-Laufwerk beansprucht eine halbe Minute. Der erste Transfer muss den Cache noch ohne Optimierung passieren, weil beide Seiten noch keine Patterns im Zwischenspeicher haben. Doch bereits jetzt macht sich die Kompression positiv bemerkbar.

Nach Änderungen an der Präsentation sichert der Tester die neue Version des Dokuments. Dieser Vorgang dauert weniger als eine Sekunde. Nun greift die Deduplizierung ein und nur Bruchteile des PPT passieren tatsächlich den WAN-Link.

Im weiteren Verlauf des Tests kommt es immer seltener zu Wartezeiten. Nur neue, bislang noch nicht transferierte Dateien verzögern die Verbindung. Der Steelhead-Client gibt eine Reduktion des Verkehrs um 60 Prozent an. Der Anwender selbst spürt nach einigem Arbeiten in Office kaum noch Verzögerungen durch das WAN.

Fazit

Bereits im ersten Test schlägt sich die Steelhead-Mobile-Lösung sehr gut. Die WAN-Acceleration spürt der Anwender bereits relativ früh. Je länger er damit arbeitet, desto effizienter kommt die Deduplizierung zum Einsatz.

Ganz billig ist die Lösung jedoch nicht. Doch die Zeit- und WAN-Transfer-Ersparnis für mobile Arbeiter dürfte bei mittelgroßen und großen Unternehmen relativ schnell die Anschaffungskosten wett machen.

Besonders stark dürfte der Effekt bei Unternehmen zu sehen sein, deren Mitarbeiter im Ausland Datendienste über UMTS/GPRS-Geräte nutzen und dabei rund 50 Prozent Volumen einsparen.

Steelhead Mobile arbeitet auf mobilen Rechnern unter Windows ab Windows 2000. Die Client-Systeme sollten zumindest mit einem Intel-Celeron-Prozessor mit 1,5 GHz oder dem entsprechenden Pendant von AMD ausgestattet sein. Zudem ist ein Festplatten-Platz mindestens 1 GByte vonnöten.

Für Steelhead Mobile bietet Riverbed Lizenzen von 10 bis 50.000 Concurrent-User an.

[1] http://www.riverbed.com/de

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