廣域網優化

傳統的局域網（LAN）無法高性能低成本地滿足全球化合作需求，因此產生了廣域網（WAN）。通過廣域網人們可以進行跨越城市、地區、國界的通信，但是廣域網自身的固有特性（由媒體、協議、距離等決定），如高遲延、高丟包率等，使得數據傳輸相對局域網存在極大障礙，因此通過廣域網交互的應用程序不可避免地性能下降。

同時，人們對於服務器、應用的響應速度要求越來越高。從8秒原則（即打開一個Web網頁不能超過8s，否則大多用户就會放棄訪問）,到2006年Akamai的研究表明對於電子商務網站這個時間節點減少到4s，再到2012年SmartBear公司的研究表明，對於Web應用而言，57% 的用户在3s 內還沒加載完就會放棄，即這個時間段已經縮短到了3s以內。對於如Amazon這樣規模龐大的電商來講，網絡訪問時延每增加1s ，1年就會減少16億美元的銷售額。

可見通過廣域網優化技術，提高現有網絡環境中的應用性能具有極其重要的研究意義與市場價值。

支持QoS的需求，滿足如VoIP和視頻這類服務的實時應用加速需求，以及帶寬匯聚。

內容交付障礙，即影響數據傳輸性能的因素。

廣域網（WAN）內容交付障礙主要分為四大類：

我們可以通過這四類問題來分別對於廣域網進行優化。

主要是關於廣域網固有的特性。

1、有限的帶寬

a、局域網帶寬遠大於廣域網帶寬，導致兩者帶寬不匹配，木桶效應限制了整體吞吐量。

b、廣域網的用户超載與用户聚合更高，而客户端與服務器處於端系統，即使是局域網速度更快，但是由於用户超載以及寬帶的影響，客户端與服務器均只能接受發送少量的數據。

c、協議的開銷（數據報頭，ACK包等），導致帶寬更加有限。

2、高遲延率

廣域網長傳輸距離、協議轉換、以及廣域網常有的擁塞，導致了廣域網的高延遲率。

這是應用程序以及服務器高相應時間的主要因素。

3、網絡擁塞和高丟包率

導致傳輸層協議具有不穩定行為。

應用程序性能直接由網絡協議影響。

一些在局域網上較為適用的協議，因為廣域網本身特性的影響反而不太適用。具體有以下幾個方面：

1、大多協議不是針對廣域網環境（長傳輸距離、高遲延、阻塞、有限帶寬）設計的，因此表現得不好。

2、健壯性較好的協議，由於過多的控制報文，其效率反而較低。

因此這兩類協議均不太適合廣域網的數據傳輸。

主機操作系統對於應用程序進行支持，文件系統格式以及對於網絡的不同連接實現均影響到數據的傳輸。

硬件需要對操作系統進行支持，同時CPU、網卡、緩存等硬件設施的性能直接關係到數據傳輸。

目前廣域網最常見技術主要有5個，即：

壓縮是從數據流中移除冗餘模式的一種優化技術，採用這項技術，將傳輸更少量的數據包，降低帶寬損耗，改善應用性能。

目前廣域網壓縮技術普遍使用基於數據包的壓縮，路由器、VPN 設備等都具備這種功能。壓縮端使用緩衝區緩衝發往對端的數據包， 將一個或多個數據包適用壓縮算法壓縮後經廣域網發送至反向進行該流程的解壓設備，接收方即可得到發送方發送的完整數據。

數據包壓縮技術：

數據包分為包頭(header) 和有效載荷(payload)，相應地，數據包壓縮包括包頭壓縮(header compression)

和有效載荷壓縮(payload compression)。

包頭壓縮通過減少一條流中連續數據包中的重複信息提高帶寬利用率。 通過先發送幾個未壓縮的數據包來建立鏈路兩端的共享信息，稱 為 "Context"。Context包括包頭靜態閾、動態閾及其變化模式。發送端使用Context信息對數據包進行壓縮，接收端對其解壓恢復至初始狀態 。

有效載荷壓縮多采用塊壓縮(bulk compression)技術，將數據包中的所有信息作為一個塊並使用特定的壓縮算法進行壓縮。發送端根據有效載荷中的共同序列建立字典信息，然後將序列匹配到一個更短的特徵碼。接收端使用相同的字典進行解壓縮。有效載荷壓縮中使用的具體壓縮算法決定了流量消減量，即壓縮比和壓縮性能。

而對於Web應用普遍使用HTTP壓縮。HTTP壓縮包括：

靜態壓縮對預先生成的Web內容進行壓縮。

動態壓縮則針對動態生成的Web應用，如電子商務或應用程序和數據庫驅動的網站。

由於特定客户端至服務器的HTTP交互過程中，HTTP頭部信息變化不大。HTTP頭部差分壓縮通過只傳輸變化信息減少數據量。

Web應用程序的壓縮性能取決於對應的Web內容（如文本、圖片、音頻、視頻等）。Andrew對包括科技公司主頁、新聞類網站、門户類網站及體育類網站在內的4種類型20個網站使用瀏覽器默認壓縮算法的壓縮效果進行了分析，結果顯示數據壓縮可以節省75%文本文件的流量消耗，不同種類文件綜合來看可以節省37%的流量消耗。如圖2所示：

重複數據刪除是從數據壓縮中衍生出來的一種技術。

它可以識別文件內部或者不同文件之間所藴含的重複數據元素，只保留這些數據的一個副本，將其他出現此數據的地方替換為指向該副本的引用或者指針。這樣減少了需要傳輸和存儲的數據量，當數據重複較多時可以節省大量的空間。

基於算法粒度，重複數據刪除算法（粒度）由大到小可分為3個類別：

與數據壓縮相比，該技術消除冗餘範圍更大，在技術上多使用模糊匹配，更加適合大粒度的數據塊。

常見的重複數據刪除算法有：基於內容定義的數據分塊算法(content-defined chunking， CDC)、基於頻率的數據分塊算法(frequency based chunking，FBC )、BDU(backup ded up)智能算法等。

重複數據刪除技術廣泛應用於各種廣域網環境中，尤其是對於數據存儲和獲取較為敏感的網絡，比如雲存儲環境等。

數據緩存技術是在分析用户數據流統計特徵的基礎上，利用數據的可複製性和共享性，在互聯網關鍵節點（ 包括本地）存儲經常訪問信息的技術。此技術可以有效減少網絡流量和應用程序響應時間。

基於緩存位置分類，可以分為：

基於緩存體系結構分類，可以分為：

基於緩存對象來分類，可以分為：

此處分別對於以上分類及其特點進行介紹。

1、客户端緩存

指Cache(高速緩衝存儲器)部署在本地或者離客户端很近的鏈路結點上。

目前大多數Web瀏覽器都支持客户端緩存，它們把最近訪問的網頁數據存放在本地Cache中以便於下次訪問相同頁面時可以直接獲取（前提是該數據未被覆蓋或者刪除），從而減輕了廣域網帶寬壓力，提高用户的Web訪問體驗。

為了增強客户端緩存的效果，基於點對點(Peer-to-Peer，P2P)的客户端協作緩存技術被提出，一個代表是Squirrel這個P2P Web Cache系統，該技術主要的想法為：不同客户端的多個cache之間可以分享互相沒有的數據，在向服務器發出請求前，先在客户端構成的cache系統中進行檢索，如果找到所需數據則可以免去與服務器的交互時間。

由此Squirrel衍生出了其實現算法：如果所請求的數據對象是不可緩存的，數據請求則直接轉發到服務器；否則檢查本地緩存，如果本地緩存沒有請求數據，那麼將請求轉發到網絡其他節點。

但是上述算法存在一些缺點：該算法忽略了不同結點上的機器功能與緩存能力的不同，同時該算法效率可能受到一些傳輸或者檢索低效率的結點的影響。

因此，為了克服Squirrel算法中的缺點，代理服務器以及索引文件（對於所有緩存建立索引文件，通過索引找到請求數據）的概念被引入到該結構中，由此產生了兩種結構實現。

其一、索引文件置於代理服務器，所有的客户通過代理服務器來找到索引。（如圖4）

其二、將索引文件置於運算能力較為強大的客户端（即超級客户），通過超級客户找到索引，如此超級客户端可以分擔代理服務器大部分工作量。（如圖5）

2、代理緩存

指Cache(高速緩衝存儲器)部署在客户與服務器之間。具體實現類似於客户端。有研究表明，在代理端部署緩存最高能夠把用户數據訪問遲延降低26%。

3、服務器緩存

指Cache(高速緩衝存儲器)部署在在服務器上或者離服務器很近的鏈路結點上。

由於可以直接讀取緩存而無需服務器的處理器過多處理，服務器端cache能夠有效減少服務器負載與用户響應時間。

1、層次式緩存：如圖6中a

緩存依據網絡層次呈現多級配置。

缺點主要表現在每一級cache都會帶來額外的延遲；同時，高層cache可能會成為瓶頸並帶來較長的排隊延遲。

2、分佈式緩存：如圖6中b

針對層次式緩存的缺點提出了分佈式緩存。在這種結構中只有底層cache，cache之間需要一定的策略進行通信處理緩存失效。其具體實現類似於客户端緩存中的Squirrel系統。

然而，大規模分佈式緩存系統的配置面臨連接次數多、帶寬要求高、管理困難等問題。

3、混合式緩存：如圖6中c

將分層式與分佈式緩存結構結合起來，同級cache採用分佈式緩存結構，重複發揮各自長處，同時減少連接時間和傳輸時間。

1、字節序列緩存

字節緩存技術把數據包拆分成片段，對碎片分配唯一標識，將標識分別存儲在本地設備和目的地接收設備中，當具有相同標識內容再次需要傳輸時，只傳輸標識到目的地，接收設備根據標識便在本地的設備中提取出內容。字節緩存技術可支持很多的 TCP應用 ， 包括Microsoft Office、CAD、ERP、FTP、HTTP等。

2、文件/對象緩存

對象緩存涉及到主動緩存和被動緩存。

被動緩存指當請求某一個對象時，才將此對象進行緩存或者刷新緩存。

主動緩存是根據一定的算法，主動緩存對象或者刷新已經緩存的對象。

對象緩存通常用於HTTP協議，它分析網頁並將網頁中的每個URL對應到某一個對象並將對象進行緩存。

預取是一種主動預測的數據優化方式，根據用户訪問網頁的行為和歷史記錄等因素來推測用户將來可能訪問的數據，提前從服務器上獲取相應數據並存放到相應的緩存中，提高訪問速度。

實際上，預取即是一種主動緩存技術。由於緩存只能被動根據保存的信息減少數據的傳輸，當緩存中的數據命中率很低或者信息更新頻繁時，數據緩存帶來的優化效果非常有限。為了解決該問題，數據預取技術應運而生。

現有的預取算法主要分為2類：基於歷史記錄的預測算法與基於訪問內容的預測算法。

1、基於歷史記錄的預測算法：

這類算法通過分析客户端向服務器發送的請求序列的歷史記錄來預測將來可能發送的請求。

傳統的基於歷史記錄的預測算法包括局部匹配預測模型(PPM)、最長重複序列局部匹配預測模型(LRS-PPM)、基於流行度的局部匹配預測模型(PBPPM)等。

2、基於訪問內容的預測算法

基於訪問內容的預測算法與搜索引擎所使用的算法類似，它根據用户瀏覽網頁時的行為，提取出用

户可能需要訪問內容包含的關鍵字進行相關內容的預測。

在廣域網傳輸中，網絡協議某些固有的特性可能造成數據傳輸不能充分利用帶寬資源。 例如，廣域網中普遍使用的TCP協議和一些常用的交互式應用層協議（如CIFS， MAPI等），其傳輸性能會隨着延時的增加而迅速下降。協議優化技術在對協議深入分析的基礎上，對協議的交互流程及控制機制進行優化，從而使得協議能適應擁有丟包和延遲特性的廣域網環境。

主要的協議優化有傳輸協議優化、HTTP協議優化、網間協議優化等。

由於協議優化的重要性重新劃分目錄進行介紹。

傳輸協議優化研究的焦點是TCP協議優化。

TCP協議的窗口滑動機制、擁塞控制算法和端到端的交互機制導致其在廣域網環境中性能不佳。尤其

是近幾年，隨着無線網絡的普及、移動互聯網的廣泛使用及數據中心網絡的興起，TCP協議的侷限日益顯著。

當前TCP優化的常用技術包括TCP慢啓動優化、改進TCP擁塞控制算法、TCP接收端優化及使用TCP代理等。

1、TCP慢啓動優化

傳統TCP主要基於Jacobson提出的 “ 慢啓動”算法，通過逐漸增加擁塞窗口大小來探測可用的網絡容量，防止連接開始時採用不合適的發送量導致網絡擁塞。但在高延遲網絡中，“慢啓動”會對類似HTTP等多數連接為短連接的應用造成巨大的性能損失。此外，慢啓動階段每個往返時延（round trip time，RTT）時間，擁塞窗口增加一倍，當擁塞窗口增加到一定值時，就可能以高於瓶頸帶寬的速率來發送數據，造成網絡擁塞。

針對上述問題，對TCP慢啓動優化的研究包括智能設置擁塞窗口初始值、修改慢啓動閾值及慢啓動擁塞窗口調整機制。

2、TCP擁塞控制機制優化

近年來，各國學者針對TCP擁塞控制機制提出了一系列改進算法和協議。這些協議對不同的網絡環境特性提出了較為有效的控制方法，改進的焦點主要聚集在如何應對高帶寬、大延時帶來的影響，如何區分鏈路丟包和擁塞丟包等。

3、TCP接收端優化

多數TCP優化機制集中在發送端，但近年來隨着移動互聯網及數據中心網絡的發展，出現了在接

收端對TCP性能進行優化的方案。在 3G/4G 移動網絡中，每個用户擁有 一個較大的獨立緩衝區，導致緩衝區高排隊遲延。為解決該問 題，有的文獻提出基於測量的RTT信息，通過在客户端控制接收窗口大小，降低排隊時延。在數據中心網絡中，為了解決TCP Incast問題，微軟亞洲研究院提出ICTCP(incast congestion control for TCP)，通過接收方獲得的流量信息調節通告窗口從而控制發送速率。網絡加速廠商華夏創新ZETA-TCP通過監控 學習反向控制對端的傳輸行為，實現基於客户端的單邊下載加速。

4、TCP代理

TCP代理（代理網關）機制將發送端主機和接收端主機之間的TCP連接透明地分割成多段。代理服務器負責中繼轉發從發送端主機發往接收端主機的數據包，數據包經多段TCP連接最終抵達接收端主機。由於在每段TCP連接上的往返時延和丟包率的降低，所以整體的端到端吞吐率得以提高。

代理網關根據部署方式可分為單代理網關與雙代理網關。

單代理網關通過部署單個代理網關優化廣域網，其部署拓撲如圖7所示。代理網關將客户端從服務器下載的數據包截獲，在廣域網端運行與標準TCP兼容、同時性能提高的TCP。

在雙代理網關的2個透明代理中（如圖8），一個作為代理客户端與服務器相連，而另一個作為代理服務器端置於客户端出口處。

雙邊TCP代理加速原理如圖9所示，2個透明代理之間通常將協議轉換為UDP協議或其他自定義協議，這些協議本身可以完全按照自己的要求進行控制，達到提高TCP性能的效果；雙代理網關還可以引入壓縮、緩存等技術進一步提高廣域網性能。

5、基於控制模型的TCP優化

基於控制模型的TCP優化將網絡擁塞控制看作反饋控制系統，結合主動隊列管理機制（active queue management，AQM），從控制理論的角度使用ECN機制優化網絡擁塞控制。

主要包括基於經典控制模型的AQM算法和基於現代控制理論的優化算法。

HTTP協議的廣泛使用使得HTTP流在廣域網流量中佔據非常重要的比例。HTTP標準協議有HTTP/1.0和HTTP/1.1。在HTTP/1.0中，客户端每發送一個HTTP請求都需要與服務器建立一次TCP連接。HTTP/1.1對此進行 了改進，將HTTP連接設為長連接，減少了建鏈和斷鏈的開銷；另外增加了流水線（pipelining），可以一次發起多個請求。但流水線被大多數瀏覽器默認禁用，而且即使支持流水線，卻被HTTP限制請求必須以先入先出的方式處理。

為了解決HTTP協議的上述問題，適應目前越來越複雜的頁面狀況，有效加速網頁加載速度，相關研究人員提出了多種HTTP優化方案，包括改進現有HTTP協議及HTTP流化技術等。具有代表性的包括Dual-Transport HTTP（DHTTP）和Google公司提出的SPDY協議。DHTTP協議根據對象大小和網絡狀況將數據包分別通過TCP和UDP信道進行傳輸。協議利用了UDP不需要事先建立連接的特點將一 部分對可靠性要求略低的數據包通過UDP方式傳輸。SPDY 是Google主導開發的一 種HTTP協議，實現了在一個TCP連接中傳輸多個擁有優先級的並行請求；此外，在SPDY中，服務器分析客户端的請求並對其進行預測，將相應資源主動推送給客户端。SPDY還對HTTP頭進行了壓縮，避免重複頭信息的傳輸，減少帶寬佔用。

現在的HTTP頁面相比過去而言越來越複雜，內容也越來越豐富，包含文本、圖片、視頻等不同種類的元素。 其中，視頻傳輸一直是HTTP傳輸服務中難解決的領域。使用HTTP協議來傳輸流媒體需要在服務器端將媒體文件按照不同碼率分割成小的HTTP數據包切片，而客户端根據網絡帶寬情況，可以隨時切換不同清晰度對應碼率的切片，使得畫面儘可能清晰且流暢，這種技術稱為HTTP流化技術。在HTTP流化技術中，部分研究集中在流化的自適應，即根據網絡帶寬情況來切換最佳清晰度的切片。HTTP流化技術中另一個被重點關注的課題是服務器的架構優化問題。

網間協議優化主要解決應用層協議的交互問題。部分協議比如微軟的CIFS和 Exchange/Outlook（MAPI）等，大量使用小包且存在過多“停等式”的Request/Response交互，這種設計在廣域網中造成帶寬使用率嚴重低下。對該類協議進行優化多采用雙代理網關部署模式，將原本需要通過廣域網傳輸的應答消息改成局域網內傳輸， 從而大大減少應用層交互延遲。

網間加速主要技術手段包括協議預取和代理回覆。

網間加速的協議預取技術在用户發出實際請求命令之前，提前請求相關數據，並緩存在本地，使得網絡數據以局域網速度發送給用户。

一些國內常用的企業資源規劃（enterprise resource planning，ERP）系統通常基於RPC協議進行數據訪問，使用交互式方式進行數據傳輸。當這些協議部署在廣域網上會將網絡延時的影響放大，甚至可能導致系統根本無法部署。網間加速代理回覆技術通過代替真正的服務器對客户端進行提前回復，減少廣域網交互次數來解決這個問題，即代理服務器通過目的地址轉換（destination network address translation，DNAT）在特定端口偵聽以獲取客户端的數據，並代替真正的服務器與客户端進行應用層交互。同時，將請求的數據交給代理客户端，代理客户端通過源地址轉換 （source network address translation，SNAT）將數據交付給服務器，這樣所有的應答消息都是在本地網絡進行傳輸。

CDN(Content Delivery Network)是一個經策略性部署的整體系統，能夠幫助用户解決分佈式存儲、負載均衡、網絡請求的重定向和內容管理等問題，從而一定程度解決跨越廣域網訪問互聯網服務器的帶寬瓶頸、數據丟包、TCP延遲問題。CDN的目的是通過在現有的Internet中增加一層新的網絡架構，將網站的內容發佈到最接近用户的網絡“邊緣”，使用户可以就近取得所需的內容，解決 Internet網絡擁塞狀況，提高用户訪問網站的響應速度。此方案對大型網站較為有效。

專用的TCP加速或應用加速設備可以幫助改善網絡環境中的應用性能，如大帶寬鏈路、大文件傳輸、高時延、相當大的網絡交易等。TCP優化主要解決數據丟包、TCP延遲問題；應用優化主要解決應用延遲問題（如果一個應用在應用層就受到應用消息大小和數據迴應及確認需要的限制時，不管帶寬有多充裕，也不管是否已經避免了由TCP協議的端到端應答機制造成延遲瓶頸或是TCP的慢啓動和擁塞控制行為引起延遲瓶頸，應用延遲不可避免。）。目前市場上的專業TCP加速設備及應用加速設備都需要在企業鏈路的兩端部署，代價非常高。這些專用的加速器都需要自己的專門協議才可以達到加速效果，也就是説基於網絡是不透明的。後果就是，網管人員或系統無法看到正在廣域網上運行着的應用，還有必要為這些設備所用的專用傳輸協議在安全設備上特別打開通道，帶來安全隱患。

服務質量控制或帶寬管理QoS有助於減輕帶寬的競爭。對於寶貴的WAN帶寬，應用之間會有競爭，控制競爭的一個有效方法是利用帶寬分配和服務質量(QoS)工具。IT人員能夠根據應用業務規則分配WAN上應用的優先級，確保該應用能夠獲得足夠的帶寬，從而提高與業務緊密相關的生產率。

除了主要的五項技術及以上技術，WAN優化技術還有負載均衡（load balancing）、路由優化（routing optimization）、應用程序代理（application proxies）等。

根據IDC的調查，廣域網優化市場在2012年底達到13億美元，市場上已經有多家主流服務商。其中，Riverbed公司佔據了大約50%的市場份額，Cisco、F5、Blue Coat和Silver Peak等也都是非常強大的競爭對手。各大優化廠商的相關產品及核心技術如圖10所示：

以下簡要介紹十大優化廠商優化技術。十大優化廠商分別是：F5、Juniper Networks、Aryaka Networks、Riverbed、Cisco、Blue Coat、Citrix、Sliver Peak、SANGFOR、AppEx Networks。

F5的廣域網優化包括TCP自適應優化，Cache技術（文件緩存和字典技術）及TDR壓縮技術等。此外，支持包括文件傳輸、數據庫（SQL）、網絡存儲（iSCSD）、備份（Veritas）及遠程接入（Microsoft）等在內的多種應用層協議的加速。與此同時，F5通過One Connect和TCP Express等連接優化釋放服務器壓力，提升加速效果。 ^[2] 

Juniper Networks WXCTM應用加速平台通過數據壓縮、TCP和特定應用協議的加速、帶寬控制管理技術以及多廣域網鏈路策略選擇技術，提高廣域網的應用傳輸性能同時保障鏈路的可用性。

Aryaka是基於雲的廣域網優化公司，通過建立網絡連接點（POP）組成推送網絡進行雲加速。此外，採用了TCP優化技術，帶寬擴展等技術進行廣域網優化。

Riverbed數據優化對傳輸中的TCP流和數據進行分段併為其建立索引。以前發送過的數據段不會通過廣域網再次發送，而只發送與其對應的引用代替它。傳輸優化通過動態適應網絡狀況，組合窗口擴展、連接管理和其他技術手段實現TCP優化。對於應用層優化，Riverbed提供第7層應用程序協議優化，支持企業常用的應用程序，如Microsoft Windows文件系統（CIFS協議）、Microsoft Exchange郵件（MAPI協議）、Microsoft SQL Server數據庫（TDS協議）、HTTP和HTTPS、NFS或Oracle lli等。

CISCO WAAS(wide area application services)產品應用於廣域網鏈路加速方面，主要針對帶寬小和延時大的鏈路環境。通過對數據報文壓縮、重複數據消減、TCP優化以及協議優化（HTTP，SIP，NFSv3以及email等）等，消減廣域網鏈路帶寬佔用率。

Blue Coat MACH5加速技術包括帶寬管理、協議優化、字節緩存、對象緩存及數據壓縮技術。MACH5可改善的協議包括TCP，CIFS，HTTP，HTTPS，MAPI，以及大多數視頻流和IM協議。字節緩存對數據傳輸過程中重複的字節流進行緩存，減少需要傳輸的數據。對象緩存在本地進行文件、視頻和Web 頁面內容的保存。

Citrix NetScaler使用包括TCP連接複用在內的多種TCP優化技術，實現應用部署基礎結構的優化。此外，對HTTP和基於TCP的流量進行壓縮，加速Web和客户端/服務器應用數據的部署。同時，聯合使用靜態和動態緩存改善應用性能。

Sliver Peak主要從網絡加速、網絡整合和網絡存儲器3個方面來實現廣域網優化。網絡加速着重TCP加速和CIFS加速。Sliver Peak的高速TCP修改TCP擁塞控制機制，加大TCP連接窗口，以絕對窗口大小的函數來配置窗口關閉時間，使得TCP在高帶寬、 高延時的環境下性能更優。CIFS加速使用預取、寫後操作、元數據優化技術提高性能。網絡整合使用自適應前向糾錯（forward error correction，FEC）技術重傳廣域網鏈路遠端丟失的數據包，使用實時數據包階校正驗證（proof of concept，POC）應用技術對數據包進行重新排序， 避免數據包無序傳輸時可能發生的數據包重傳現象。Sliver peak網絡存儲器使用實時的字節級重複數據刪除技術來避免在廣域網上傳輸重複的數據。

深信服電子科技有限公司（SANGFOR）的WOC系列廣域網加速產品使用 “基於數據特徵碼流緩存技術”減少傳輸過程中的冗餘流量，通過LZO(lempel-ziv-oberhumer)和GZIP流壓縮技術對非冗餘數據進行壓縮。對於廣泛使用的應用程序，如ERP（SAP，Oracle EBS，用友NC，金 蝶EAS等）、電子郵件（exchange，lotus，notes，coremail等）、OA、CRM、數據庫、文件共享、桌面虛擬化應用以及各類行業性軟件等，提供了相應的應用協議優化技術。

北京華夏創新科技有限公司（AppEx Networks Corporation, 簡稱“華夏創新”）的應用交付技術及產品功能包括TCP加速、數據壓縮、字節緩存、HTTP應用加速、流量分類、精確流量控制、優先級控制、帶寬均分、多鏈路/路由優化及負載均衡。 ^[2] 

業內人士預測，得益於市場發展，廣域網優化即服務選項的需求，以及IP協議和以太網服務的持續增長，廣域網優化全球市場收入在2019年將達到121億美元。2015年全球網絡採購意向調查也顯示，廣域網優化產品位於企業IT投資計劃的前五位中。

隨着網絡流量以指數級速度增長，IT部門需要確保用户能夠獲取他們所需性能，因此廣域網優化在網絡技術上的地位也將越來越重要。 ^[3] 

廣域網鏈路存在延遲和丟包，導致網絡連接緩慢，嚴重時甚至無法連接，升級帶寬仍然解決不了延遲和丟包帶來的困擾。該困擾多見於跨運營商、跨區域互聯的場景。 ^[4] 

網絡遲延與最大傳輸速率關係如下：

直接影響：延遲造成的最直觀的感受就是應用系統緩慢，難以忍受。

常見應用系統在網絡延遲和丟包影響下的表現如下：

解決思路：提高鏈路的效率，如協議優化。

大文件傳輸、羣組郵件等場景導致數據量激增，線路擁塞，數據傳輸緩慢，面臨帶寬升級的壓力。而升級帶寬後，發現帶寬再次被佔滿，形成惡性循環。因此需要改善帶寬來增大服務器的併發訪問量。 ^[4] 

解決思路：對於數據進行處理，如壓縮技術、重複數據刪除技術等。

每到月底，財務系統訪問速度低下，上傳一個表單需要10分鐘之久，分支機構員工工作效率下降，且會埋怨總部的IT管理人員。 ^[4] 

解決思路：應用層協議與軟件配合不好，使用應用層協議優化， 如Microsoft Exchange、SAP Netweaver等。

重金上線的視頻會議系統難以就緒，受限於帶寬不足或帶寬被其他應用佔用，使用時出現語音不同步、馬賽克等現象，甚至在重要會議時掉線，帶來的影響無法預估。 ^[4] 

解決思路：需要對於各類型流量進行管控，動態流量檢測與管控。

領導出差，通過酒店或3G無線網絡接入總部的網絡進行業務流程審批，但往往接入速度非常慢，甚至經常掉線。 ^[4] 

解決思路：整體的問題，需要對於各個關鍵環節使用相應的優化技術。