Protocolli e non solo: configurare le reti geografiche con il nuovo stack Tcp/Ip e il nuovo Cifs proposti dal sistema operativo di Microsoft.
In questo spazio (Techne – Con parole mie) i protagonisti della tecnologia raccontano e si raccontano, portando alla luce la miscela virtuosa di tecnica ed esperienza al servizio delle esigenze dell’utenza. Parlano sulla base della conoscenza, evitando di fare riferimento alla propria produzione, bensì portando il discorso su un piano generale e fruibile da tutti.
C’è fermento nel mondo delle aziende attorno al nuovo sistema operativo Windows Vista. Oltre ai tradizionali aggiornamenti a livello di capacità di utilizzo, dotazioni e kernel, il nuovo software che rimpiazza Xp propone infatti due novità che interessano in modo particolare l’utenza business: il nuovo stack Tcp/Ip e la nuova implementazione Common Internet File System (Cifs).
Il motivo per cui queste due novità suscitano tanta attenzione è che entrambe giocano un ruolo fondamentale ai fini delle performance per il file sharing in rete, soprattutto negli ambienti Wide Area Network (Wan). Secondo la società Nemertes Research, il numero delle filiali aziendali cresce al ritmo del 10% annuo. Con l’aumento del personale che lavora da remoto, le performance delle reti geografiche sono diventate un tema di grande importanza per le aziende la cui produttività viene compromessa dalla latenza e dalla lentezza tipiche degli ambienti Wan.
Per questi utenti Vista sembra essere la soluzione ideale: il nuovo sistema operativo Windows, promette infatti di risolvere i problemi di performance sulle lunghe distanze e di garantire agli utenti remoti che accedono via Wan alle applicazioni Microsoft centralizzate, le stesse performance ottenibili su Lan. Qualcuno ritiene addirittura che con Vista si renderanno inutili tutte quelle soluzioni per l’accelerazione applicativa e l’ottimizzazione delle Wan oggi così ampiamente diffuse per scavalcare i limiti sperimentati dalle aziende distribuite.
La verità, tuttavia, è abbastanza diversa. Certo, il sistema operativo Vista rappresenta un’evoluzione importante e non si può non apprezzarne la focalizzazione sui problemi di performance degli ambienti Wan; ma rimane il fatto che nonostante Vista (o forse proprio a causa di Vista) l’accelerazione applicativa e le soluzioni per l’ottimizzazione delle reti Wan acquisteranno una maggiore importanza rispetto al passato.
Per capire perché, occorre analizzare i cambiamenti introdotti da Vista a livello dei protocolli Tcp/Ip e Cifs.
Una punto operativo ottimale più ampio
Il nuovo stack Tcp/Ip del sistema operativo Vista modifica gli algoritmi di controllo della congestione al fine di migliorare le performance e permettere l’invio a velocità superiore di una maggiore quantità di dati.
Il processo “slow start” del protocollo Tcp/Ip inizia con l’invio di una piccola quantità di dati che viene poi aumentata gradualmente accelerando la velocità di trasmissione fino al raggiungimento del limite di congestione e della perdita di pacchetti. A quel punto il protocollo torna alla velocità originaria e il processo ricomincia da capo. Sebbene questo metodo risulti efficiente e affidabile in ambito Lan, negli ambienti Wan presenta dei problemi in quanto i dati devono transitare per link fra loro distanti, soggetti a latenza e con un’ampiezza di banda fissa.
Il sistema operativo Vista introduce un nuovo algoritmo, chiamato Compound Tcp, che regola il meccanismo di controllo del flusso Tcp ed estende l’ampiezza del “punto ottimale” per il funzionamento del protocollo Tcp/Ip. Di conseguenza le performance Tcp migliorano nei collegamenti con maggior latenza e minor ampiezza di banda tipici degli ambienti Wan. L’algoritmo Compound Tcp non solo migliora il flusso dei dati nei collegamenti su lunga distanza, ma riduce anche il jitter, elemento d’importanza critica nelle applicazioni più sensibili al ritardo come il VoIp (Voice over Ip).
I miglioramenti della tecnologia Cifs
I miglioramenti apportati da Windows Vista alla tecnologia Cifs permettono un’implementazione più chiara del protocollo che supporta la condivisione di file e funzioni di stampa fra dispositivi.
Basato sul protocollo Microsoft Smb (Server Message Block), Cifs procede suddividendo i file in blocchi di dati più piccoli ognuno dei quali è trasmesso in modo seriale dal dispositivo di invio a quello richiedente. Il dispositivo di invio richiede una conferma di ricezione del blocco precedente prima di inviare quello successivo, con il risultato che la trasmissione di un singolo file implica diverse centinaia e talvolta migliaia di “viaggi”. Anche in questo caso vale (e a maggior ragione) quanto detto per il protocollo Tcp/Ip: infatti, se questa tecnica di delivery funziona bene negli ambienti Lan, essa risulta del tutto inefficiente in un ambiente Wan ad alta latenza e bandwidth ristretta in cui ogni invio e conferma di ricevuta devono attraversare un lungo link di capacità fissa.
L’implementazione Cifs di Vista, basata su Smb versione 2 (Smb2), si arricchisce di una funzionalità che ottimizza la trasmissione di file di grandi dimensioni su Wan permettendo l’invio simultaneo di due o più pacchetti di dati su questo tipo di reti.
L’ottimizzazione Wan a livello desktop
È facile capire come, sulla base dei miglioramenti dei protocolli Tcp/Ip e Cifs, alcuni siano indotti a ritenere che Vista possa teoricamente sostituire soluzioni per l’accelerazione delle applicazioni e l’ottimizzazione degli ambienti Wan. In effetti il nuovo sistema operativo rimuove gli ostacoli che limitano l’efficacia delle performance applicative su Wan, vale a dire la latenza e i protocolli inefficienti.
Un’osservazione più approfondita del sistema operativo Vista e in particolare delle implementazioni Tcp/Ip e Cifs conduce tuttavia a ben altre conclusioni.
In primo luogo il nuovo stack Tcp/Ip è come già detto un miglioramento incrementale che riguarda solo una parte leggermente più ampia del mercato complessivo. È sicuramente importante che Vista sia ottimizzato per ambienti ad elevata bandwidth e bassa latenza, in altre parole le reti Lan e quelle metropolitane ad alta velocità; ma il sistema operativo Vista ha un impatto del tutto trascurabile sugli ambienti ad elevata latenza, come i collegamenti internazionali, transcontinentali o satellitari, e sulle reti Wan a bandwidth ridotta che peraltro costituiscono la gran parte dei deployment di rete globali. Questi ambienti necessitano ancora di soluzioni per l’ottimizzazione Wan.
In secondo luogo, come si è detto, l’implementazione Vista si basa sul protocollo Smb2. Per ottenere il massimo vantaggio dalla nuova implementazione, Microsoft ha scelto di non supportare la compatibilità verso il basso tra Smb2 e Smb1. Per garantire la compatibilità con tutti i sistemi operativi, Microsoft ha quindi deciso di equipaggiare Windows Vista di entrambi i protocolli Smb1 e Smb2. Le macchine Vista possono parlare Smb2 solo con le altre macchine Windows Vista. Qualsiasi comunicazione con un sistema operativo antecedente Vista, regredisce all’implementazione Cifs originaria (Smb1), quindi di fatto non vi è alcun miglioramento.
Sarà il tasso di adozione di Vista a dettare la rapidità con la quale Smb2 si diffonderà sui luoghi di lavoro. Poiché per l’adozione ci vorrà del tempo, l’implementazione Cifs originaria basata su Smb1 continuerà ad essere ampiamente utilizzata; ciò significa che nonostante la presenza di Vista, le prestazioni resteranno per lo più identiche a quelle di oggi.
In ultimo, ma cosa forse più importante, i moderni ambienti aziendali distribuiti supportano numerose applicazioni di diverso tipo e non solo i file service di Microsoft. Applicazioni Oracle, PeopleSoft, Sap e persino Outlook ed Exchange, insieme a molti altri tool business-critical, viaggiano su reti Wan e le nuove implementazioni Tcp/Ip e Cifs di Vista avranno un impatto limitato, se non addirittura nullo, sulle performance di queste applicazioni in ambito geografico. Tali applicativi hanno ancora bisogno di accelerazione e ottimizzazione e di soluzioni appositamente progettate per fornire questo tipo di servizio.
Un passo nella giusta direzione
A dispetto della pubblicità che vorrebbe il contrario, Vista non è la panacea per ottimizzare gli ambienti Wan come qualcuno sostiene.
Questo non significa che esso non offra miglioramenti importanti e apprezzabili, al contrario: gli utenti che utilizzano ambienti a bassa latenza e bandwidth elevata, e che fino ad oggi sono stati afflitti da scarse performance nel trasferimento file, riscontreranno un netto miglioramento con Windows Vista.
Tuttavia, coloro che lavorano su link Wan a bandwidth ridotta e latenza elevata, nonostante gli apprezzabili miglioramenti offerti da Windows Vista, sono ben lontani dall’aver trovato la soluzione definitiva ai loro problemi. Affiancato alle attuali soluzioni per l’accelerazione applicativa e l’ottimizzazione Wan, il sistema operativo Vista sarà in grado di migliorare notevolmente l’ambiente di lavoro, ma uno dei requisiti imprescindibili è un approccio alla collaborazione poiché, da solo, il sistema operativo non può proporsi come soluzione completa.
(*) Juniper Networks Corporate and Government Division
