前言
Cisco® Wide Area Application Services (WAAS)使用VMware® VIEW優化了虛擬桌面在透過廣域網路(WAN)的傳遞，同時避免了成本很高的頻寬升級，進而降低了虛擬桌面管理的成本和複雜性。

• 這一個解決方案是經過雙方共同驗證，將VMware VIEW與Cisco WAAS互相結合，前者用於對桌面進行虛擬化和集中化，後著用於壓縮和加速VMware VIEW傳遞並優化分公司的列印工作。
• Cisco WAAS提高了擴展能力以及廣域網路(WAN)上支援VMware VIEW用戶的數量。
• 由於備份和複製資料中心VMware VIEW基礎架構所需的時間減少了，業務維運也得到更優化的速度。

客戶面臨的難題
客戶使用了VMware®VIEW等桌面虛擬化的解決方案，使用通過資料中心管理的虛擬機器取代傳統的個人電腦，進而減少了營運的成本，增強了對桌面管理的控制，改善了業務維運效率以及增進企業個人電腦的災難恢復。
但是，當分公司透過廣域網路(WAN)部屬桌面虛擬化解決方案的時候，延遲和頻寬限制了整體虛擬桌面的效率，客戶在企業部屬時常遇到以下狀況：

• 遠端桌面顯示效能很差，影響了員工的工作效率。
• 頻寬消耗很大，增加了營運成本。
• 擴展性有限，減少了可支援的用戶數量上限。
• 集中管理的列印效能很差，增加了分公司的列印成本。
• 為了進行災難恢復而備份資料中心虛擬桌面基礎架構時，需要花費大量的時間，對頻寬的要求也非常高。

Cisco WAAS 簡介
Cisco WAAS是全面的WAN優化解決方案，它提高了透過WAN傳遞的應用程式執行速度，同時降低了頻寬的使用量。使用Cisco WAAS，資訊部門可以集中管理資料中心的應用程式與儲存空間，同時維持著接近LAN的效能，使的伺服器可以集中於資料中心，減少分公司主機設備數量以及維護費用。
Cisco WAAS使的客戶能夠完成以下四個主要的營運目標：

• 應用程式加速：提高分公司員工的工作效率。
• 資訊設備整合以及WAN優化：降低分公司的資訊維護成本。
• 分公司資訊設備的靈活性：無需附加伺服器就能提共分公司集中列印的服務。
• 簡化數據保護：促進相容性以及業務維運的連續性。

Cisco WAAS解決方案提高了特定應用程式的速度，提供應用程式開發廠商原廠認證的優化方式，並進行可靠地網路服務下簡化營運、降低整體擁有成本。

圖一  WAAS加速您的廣域網路

Cisco WAAS 運作說明
WAAS在對稱式加速上提供重複資料消去（DRE）的技術，使用Cache的方式，將重複的片段資料儲存為一個特徵（Signature），減少傳輸的大小。同時，針對通訊協定最佳化採用先期讀取（Read-ahead）、信息預測（Message Prediction）壓縮以及TCP流量的最佳化，減少檔案傳輸及回應的時間。 

圖二  WAAS運作說明

WAAS的加速技術
傳輸量最佳化（Transport Flow Optimization簡稱TFO）
使用大規模的初始窗口、大小超過標準TCP窗口的虛擬窗口以及增強型Packet Lost處理等功能，可將TCP傳輸最佳化，以在WAN環境內獲得更高層級的效能與效率。

圖三  TFO運作說明

重複資料消除 （Data Redundancy Elimination 簡稱DRE）：
使用雙向數據庫來保存先前檢測到的TCP流量，並以耗用極少頻寬的特徵碼來替代重複的資料，這樣子透過WAN僅需傳輸少量的特徵碼及不重複的資料，便可在WAE設備上還原為完整資料。

圖四 重複資料消除運作說明

進階壓縮（LZ Compression簡稱LZ）：
基於Session的壓縮，最高可額外壓縮達10:1 壓縮比例。

圖五  進階壓縮運作說明

VMware View  3.0 簡介
VMware View是整合性的桌面虛擬化解決方案，使用它可以進行企業級的控制和管理。VMware View是建立在VMware的業界領先虛擬平台上，為虛擬桌面提共了高效率而可靠的環境。
VMware View 解決方案包含了以下組成：

• VMware® Infrastructure 3 軟體，它提供了一個托管虛擬桌面（包括 VMware ESX 和 VMware ESXi 軟體）的平台。
• VMware View Manager，它是一個桌面管理伺服器，以十分安全的方式將用戶連接到資料中心的虛擬桌面，並提供易於使用的基於網頁操作的介面，對集中化的環境進行管理。
• VMware View Client，在 Windows PC上執行，使用者可以通過VMware View Manager連接到虛擬桌面。使用者可以使用 Microsoft Remote Desktop Protocol (RDP) 或 VMware View Client 軟體。

圖六  VMwaew View解決方案組成

VMware View  提供以下優勢

• 桌面環境是獨立的
• 內部資料可以安全地保存在資料中心
• 所有的應用程式運作於虛擬機器上頭
• 集中管理工具亦運作於虛擬機器上頭
• 影像檔可由中央統一控管
• 硬體可以被集中統籌
• 桌面永遠開啟而且保持連線
• 使用者可以從任何地方登入他們的桌面環境

VMware 和 Cisco 聯合解決方案
VMware 和 Cisco聯合推出用於優化虛擬桌面連結的解決方案如下組成：

• VMware VIEW和VMware VIEW Manager，用以對桌面進行虛擬化和集中化
• 虛擬桌面運行於資料中心的VMware Infrastructure 3 ESX Server上。
• 使用VMware VIEW Manager，遠端分公司的用戶可以連接至位於資料中心（在VMware ESX上運行）的虛擬桌面。
• Cisco WAAS，用於提高虛擬桌面的效能，減少頻寬需求，提供了快速備份。
• Cisco WAAS部屬在WAN的兩端，使用一種複雜的組合方法將可降低WAN影響TCP應用程式的優化技術，將一致性基於Session的壓縮技術以及重複資料刪除技術組合在一起。進而優化了終端用戶和資料中心之間的顯示資料傳遞。包含了微軟的遠端桌面（RDP），這是目前各種虛擬桌面解決方案使用最主要的協議。
• 資料中心部屬Cisco WAAS Central Manager，它是一個集中管理Cisco WAAS的解決方案。
• 分公司Cisco WAAS提供了本地端用戶列印伺服器的服務，減少等待時間。
• Cisco WAAS可以部屬在資料中心與被援中心之間，以優化用於災難還原時的VMware VIEW備份資料。

圖七  VMwaew View與Cisco WAAS聯合解決方案

測試驗證
為了將經過優化的環境的行為與效能與基本VMware VIEW的行為和效能進行比較，設計了多個測試方案，測試了多個網路環境。

圖八  測試環境Topology

WAN模擬
使用了兩種不同的WAN頻寬，用以模擬典型的企業網路：

• T1專線（1.5Mbps），封包往返時間（RTT）為100ms。
• 較高速的專線（10Mbps），RTT為50ms。

應用程式模擬
為了模擬實際上辦公室應用的效能，執行了以下幾組測試：

• Internet瀏覽：在這些測試中，瀏覽了多個網站，測試在各種網站上運作，圖形內容數量皆不相同。
• 電子郵件：使用Microsoft Outlook，對公司電子郵件信箱進行收發信的動作，或者瀏覽行事曆和聯絡人資料。
• Microsoft Office：在這些測試中，對企業常使用的Microsoft Office進行測試，包含打開各種Word、Powerpoint和Excel文件。
• 檔案傳輸：由於VMware VIEW環境中的使用者需要遠端處理其桌面上的文件，因此測試了以虛擬桌面到終端用戶的外接式設備（例如USB隨身碟）的檔案傳輸。
• 列印：在VMware VIEW環境中，虛擬桌面和印表機是經由WAN切分開的，因此測試包含列印伺服器在資料中心或者分公司內的情況。

測試結果
每測試一項目標，如應用程式效能、消耗的頻寬，最大連線數量和列印等，都會首先取得基礎數值，接著打開Cisco WAAS後的效能相比較，所測試的每個結果都明確地表明Cisco WAAS大大優化了VMware VIEW的效率。

效能提高
Cisco WAAS將運作效能提高了70%。提供了近似於LAN使用者的感覺。

實測使用VMware VIEW時的各種應用程式效能，並記錄完成所需的時間，例如登入虛擬桌面，打開Microsoft Outlook和閱讀PowerPoint簡報檔。

圖九  模擬WAN頻寬為1.5Mbps，RTT為100ms

透過第三方軟體NetQos獲得整體應用程式效能的資料，比較了Cisco WAAS開啟前後，應用程式效能的不同狀況。

圖十  NetQoS 應用程式回應效能分析：單一使用者

同時進行15個VMware VIEW連線的測試中，分公司的回應時間加快了四倍。

圖十一  NetQoS 應用程式回應效能分析：多重使用者

頻寬節省
Cisco WAAS將頻寬的使用量見少了60%~70%，降低了WAN頻寬成本。圖十二顯示了資料傳遞量減少幅度由54%到90%不等。

圖十二  應用程式資料傳遞量的節省

提高支援終端用戶最大值
Cisco WAAS使在既有的網路環境下，可以運行的終端用戶數量增加了2至4倍。

圖十三  終端用戶增加對於系統回應時間的影響

圖十四  終端用戶增加對於頻寬使用量的影響

使用VMware VIEW進行列印
Cisco WAAS使得列印的效能提高了70%，並且在無需使用額外伺服器的情況下提供分公司列印伺服器使用。

既使終端用戶的桌面已經移至資料中心，終端用戶仍然需要在分公司的印表機進行列印，資料有可能會是原始數據的10倍之大。所以在部屬時會考慮列印伺服器的位置和方式。

表一  一份10頁Microsoft Word文件列印結果

如表一所示，Cisco WAAS降低了列印所需的頻寬，同時使的列印的速度提高了3至25倍。

虛擬桌面映像檔備份加速
為了更好地完成和管理VMware VIEW部屬，必須定期通過WAN傳輸和備份虛擬桌面映像檔。

圖十五  虛擬桌面映像檔透過VMware NFC 通訊協定傳送

圖十五 顯示了使用VMware Network File Copy（NFC）通訊協定傳送一個Microsoft Windows XP桌面的虛擬映像檔（6 GB）的結果，第一次傳輸的速度提高了3倍，第二次傳輸的速度提高了50倍。

安全性考量
Cisco和VMware解決方案保證了虛擬桌面使用對於分公司的安全性，並且提高了運作的速度。
VMware VIEW能夠對所使用的遠端桌面協定（目前為Microsoft RDP）進行HTTPS加密，並對VMware VIEW傳輸進行SSL加密，後者可以大大增加VMware VIEW部屬的整體安全。
Cisco WAAS 4.1以後版本提供了全面的HTTPS優化，可以提供安全和效能最佳的結合。

圖十六  VMware VIEW 提供SSL加密

結論
Cisco 和VMware聯合解決方案大大優化了VMware VIEW效率，具有以下優點：

• 使透過WAN中的虛擬桌面效能提高了70%，接近LAN的效能。
• 提高了VMware VIEW終端用戶的連線最大值，使支援的終端用戶數量提高2至4倍，使VMware VIEW和位於資料中心的VMware VIEW Manager具有極大的擴充能力。
• 將成本高的WAN頻寬需求降低60% ~ 70% 。
• 優化了分公司的列印效能，提高列印效率高達70%，或者可透過WAAS的本地虛擬機器服務提供本地的列印伺服器。
• 虛擬映像檔備份速度最多可以提高50倍，頻寬需求降低了90%以上，因此改善了災難還原的速度。

參考資料

• Cisco Application Networking partner portal: http://www.cisco.com/go/optimizemyapp
• Cisco WAAS Software product information: http://www.cisco.com/go/waas
• VMware virtual desktop product information:http://vmware.com/products/desktop_virtualization.html
• VMware VIEW product information: http://vmware.com/products/vdi/

(作者現任職於麟瑞科技)