アプリケーション高速化とWAN最適化

　WAN高速化ソリューションはアクセラレータと呼ばれており、さまざまな技術を利用して、支社の応答時間の遅延と必要帯域の増大という2つの問題を解決する。これらの技術は2つのカテゴリーに大別できる。1つは「汎用」技術だ。汎用技術は、使われるプロトコルにかかわらず、支社に送信されるすべてのデータに適用される。この技術の利点は、CAD／CAM、ファイル、Webのトラフィックを同じようにサポートすることだ。主な汎用技術には、TCP/IPプロトコル最適化、帯域管理・シェーピング、QoS（Quality of Service）、圧縮などがある。これらの最適化技術の一部は以前から利用されており、現在最も改良が進んでいるのは圧縮の分野だ。

　従来の圧縮技術は一般に、送信データ量を2分の1から3分の1に圧縮していたが、辞書圧縮（デデュープ：重複除外）という新しい技術は、必要帯域を10分の1から50分の1に減少させる。こうした新しい圧縮アルゴリズムを適用すれば、サーバ統合のために大量の帯域が必要になっても、WAN回線の全体的な利用量はかえって統合前より減るだろう。また、応答時間も改善される。送信しなければならないデータ量全体が減少するほか、小さく圧縮されたパケットが大きなパケットに自動的に統合されるため、送信されるパケット数も減るからだ。

　アクセラレータで、応答時間を改善して統合に伴う問題を解決するために利用されるもう1つのカテゴリーの技術は、「特定プロトコル用」と分類される。HTTPやMicrosoftのCIFS（Common Internet File System：Windowsのファイル共有プロトコル）など、多くのプロトコルはあまり通信効率が良くない。この効率の悪さは、LAN環境では目立たない。LANは高速で通信距離が短いからだ。しかし、より低速であるWANでは、プロトコルの効率の悪さが応答時間にじかに影響する。アクセラレータはプロトコルを認識し、その短所を克服する技術を適用する。例えば、汎用技術とCIFS用の高速化技術を組み合わせてMicrosoftのファイルサーバに適用することで、LAN上にある場合に近い感覚でこのサーバを利用できる。

　アクセラレータは目覚ましい効果を発揮するが、特定のタイプのトラフィックには役に立たない。例えば、研修ビデオなどの動画には、アクセラレータはあまり効かない。動画はもともと大幅に圧縮されているからだ。音声トラフィックも厄介だ。アクセラレータにできることはほとんどないからだ。音声トラフィックを高速化しようとすると、かえって減速させてしまうことになる。アクセラレータが音声トラフィックを認識したら、高い優先順位を付けてそのまま通過させるのが最善策だ。

アクセラレータのアーキテクチャ上の問題

　アクセラレータは応答時間の改善に威力を発揮し、必要帯域を大幅に減少させる。だが、導入を成功させるには、幾つかの問題をクリアしなければならない。最初の問題は、どのアプリケーションがWANを使用するのかをよく把握することだ。

　ポート番号でトラフィックを識別すれば十分だったのは昔の話だ。例えば、Webアプリケーションが80番ポートを使うことを知っていても、ほとんど役に立たない。このポート番号を使うWebアプリケーションには、ミッションクリティカルなものとともに娯楽用のものも含まれる。すべてのWebアプリケーションを高速化すると、音楽共有アプリケーションまでも高速化してしまうかもしれない。ネットワーク管理者は高速化を適用する前に、ネットワークを利用するアプリケーションについて、使用ポート番号以外の情報も報告するアプリケーション監視ツールを導入する必要がある。アクセラレータはこの情報を基に、重要でないアプリケーションを除いてビジネスアプリケーションだけを高速化できる。こうしたアプリケーション監視ツールの導入は、ネットワーク管理者にとってネットワークを利用するすべてのアプリケーションを把握するのが難しいことからも重要だ。

　次の問題は、暗号化トラフィックへの対応だ。アプリケーションのWebインタフェースへの移行が進むとともに、SSL（Secure Sockets Layer）によるトラフィックの暗号化が容易に実現できるようになってきている。暗号化の利用には多くの理由があるが、辞書圧縮など高速化技術や最適化技術の多くは、暗号化トラフィックに適用できない。重要なビジネストラフィックや、トラフィック全体のかなりの部分が暗号化されている場合、トラフィックを復号、高速化した上で再暗号化できるアクセラレータが必要になる。この一連の処理を実行できるアクセラレータはあるが、どれもが同じように効果的に実行できるわけではない。

　また、アクセラレータのセキュリティを確保する必要もある。辞書圧縮技術の新しい機能やファイルキャッシングを利用することによるリスクがあるからだ。辞書圧縮ファイルには、アクセラレータを通過したすべてのパターンのコピーが含まれる。ファイルキャッシングでは、ファイルのコピーがアクセラレータ内に保存される。誰かがアクセラレータをハッキングしたり、あるいは盗み出すと、機密データが流出する恐れがあり、保存されたパターンからトラフィックが再現されることもあり得る。ただし、後者の問題が発生する可能性は低い。パターンは短く、アクセラレータ内には、パターン同士を関連付けるものは何もないため、ファイルを再構築するのは非常に難しいからだ。アクセラレータのセキュリティを確保するには、キャッシュと圧縮ファイルの両方を暗号化するとよい。この機能は、多くのベンダーのアクセラレータが提供しているが、中には提供していない製品もある。

　アーキテクチャ上のもう1つの問題としては透過性がある。この問題には2つの側面があり、1つは、トラフィックが2つのアクセラレータ間で送信される際に、どのようにパッケージされるかにかかわっている。最も一般的な方法は、2つのアクセラレータ間にトンネルを作成し、高速化されたすべてのトラフィックのパケットに新しいTCP/IPヘッダを付加することだ。この場合、2つのアクセラレータの間にある監視デバイスやセキュリティデバイスは、トラフィックがクライアントからのものか、サーバからのものかを判別できなくなる。このように透過性が損なわれるのは、こうしたデバイスにとって問題だ。これを解決するには、トラフィックがすべての監視デバイスやセキュリティデバイスによるチェックを経てから、アクセラレータを通過するようにする。アクセラレータベンダーの一部は、アクセラレータ間にトンネルを作成しない方式を取っているため、この問題が発生しない。

　さらに、透過性に関してより大きな問題になるのは、アクセラレータに起因するものだ。アクセラレータはトラフィックに重大な変更を加える。トラフィックを圧縮し、複数のパケットを1つの大きなパケットにまとめるからだ。このため、ディープパケットインスペクションを行う監視デバイスやセキュリティデバイスがパケットを検査しても、それらはクライアントやサーバが送信したパケットとは程遠いものになっている。だが、パケットの圧縮は高速化や最適化のプロセスに本質的に内在する処理だ。従ってこの問題を解決するには、前述したようにトラフィックがすべての監視デバイスやセキュリティデバイスによるチェックを経てから、アクセラレータを通過するようにするしかない。

本稿筆者のロビン・レイランド氏は、Layland Consultingの社長。業界アナリスト兼コンサルタントとして、ビジネスと技術の両方の角度からネットワーキング全般をカバーしている。『Network World』や『Network Magazine』などの業界誌に100以上の記事を寄稿。現職に就く前は、American ExpressとTravelers Insuranceで合計15年にわたって、ネットワークアーキテクト、技術サポート、管理、プログラミング、パフォーマンス分析、キャパシティー計画など、幅広い仕事に携わった。