BranchCache – P.1: Khái quát về BranchCache

Quản trị mạng - Trong loạt bài viết này chúng ta sẽ đi tìm hiểu một tính năng mới được tích hợp trong hệ điều hành Windows Server 2008 R2 và Windows 7 có tên BranchCache. Trong phần một này chúng ta sẽ khái quát đôi nét về tính năng mới này.

Nhân viên tại các văn phòn chi nhánh luôn phải truy cập vào nguồn dữ liệu được lưu trữ trên Web File Servers đặt tại văn phòng chính. Để cho phép người dùng tại văn phòng chi nhánh truy cập vào nguồn dữ liệu này tại văn phòng chính, thì cần phải có một kết nối mạng. Trước đây những liên kết WAN chuyên dụng thường được sử dụng cho kiểu kết nối này. Tuy nhiên, do những liên kết WAN này có chi phí khá cao nên nhiều công ty đã chuyển sang sử dụng công cụ kết nối mạng riêng ảo (VPN) với chi phí kết nối Internet thấp để tạo ra các VPN site to site. Các VPN site to site cung cấp cùng loại kết nối được kích hoạt bởi các liên kết WAN chuyên dụng nhưng với chi phí thấp hơn nhiều.

Tuy nhiên, việc kết nối các văn phòng chi nhánh tới văn phòng chính mới là vấn đề chính. Không xét đến phương pháp áp dụng để kết nối văn phòng chi nhánh tới văn phòng chính, thông thường tốc độ kết nối thường bị giới hạn gây khó khăn trong công việc. Nhân viên luôn phải truy cập vào nguồn dữ liệu tại văn phòng chính để xử lý công việc, nhưng tất cả những nhân viên ở các văn phòng chi nhánh lại phải chia sẻ cùng một băng thông rộng giới hạn mà văn phòng chi nhánh đang sử dụng. Và nếu các truy cập tới văn phòng chính cùng thực hiện tại một thời điểm thì chắc chắn sẽ gây ra vấn đề với băng thông này. Cho dù không phải tất cả người dùng cần truy cập tới văn phòng chính tại cùng một thời điểm, thì có thể một người dùng cần phải truy cập vào những file có kích thước lớn, và có thể mất hàng giờ để có thể hoàn thành tải. Và nếu một người dùng khác cũng cần truy cập vào file này thì họ sẽ phải đợi một khoảng thời gian tương tự, hậu quả là đường truyền Internet sẽ bị tắc nghẽn.

Wide Area File Services

Có khá nhiều công cụ đã được áp dụng giúp cho công việc của nhân viên tại các văn phòng chi nhánh được thực hiện dễ dàng hơn. WAFS (Wide Area File Services – Dịch vụ truy cập file phạm vi rộng) gồm nhiều công cụ. Mục đích của nhóm công cụ này là tăng tốc truy cập vào dữ liệu qua các liên kết WAN tương đối chậm.

Vấn đề lớn nhất với hầu hết các công cụ WAFS đó là chúng có chi phí cao, thường rất khó cài đặt và cấu hình dù những hiệu quả mà các công cụ này mang lại là không thể phủ nhận. Tuy nhiên những gì chùng ta cần là một công cụ có chi phí phù hợp và dễ dàng quản lý. Và còn tiện dụng hơn nhiều nếu công cụ đó được tích hợp trên hệ điều hành dành cho máy trạm và máy chủ được sử dụng trong mạng.

BranchCache

Hệ điều hành Windows Server 2008 R2 và Windows 7 chính là công cụ mà chúng ta đang mong đợi. Khi kết hợp máy trạm Windows 7 với máy chủ Web/file của Windows Server 2008 R2 chúng ta có thể sử dụng công cụ mới có tên BranchCache. Đây là một công cụ mới của Microsoft cho phép các văn phòng chi nhánh lưu trữ dữ liệu được lấy về từ văn phòng chính.
Dữ liệu có thể được lưu trữ khi sử dụng ba giao thức sau:

• SMB 2.0
  
• HTTP
  
• BITS (Background Intelligent Transfer Service)

BranchCache làm việc với nhiều lược đồ mã hóa mạng khác nhau. Do đó nếu người dùng tại văn phòng chi nhánh truy cập dữ liệu trên một trang SSL được lưu trữ tại văn phòng chính thì BranchCache sẽ làm việc với những kết nối mà không cần cấu hình bổ sung hay bất kì thao tác nào. Tương tự, nếu sử dụng IPSec trên mạng, ví dụ trong một máy chủ hay môi trường tách biệt miền, thì BranchCache sẽ làm việc với các kết nối được được IPSec bảo vệ.

Chúng ta có thể sử dụng BranchCache trên mạng IPv4 hoặc IPv6. Nếu không thể triển khai DirectAccess vì chưa tăng tốc cho IPv6 hay môi trường IPv6 không hỗ trợ DirectAccess thì chúng ta vẫn có thể vận hành BranchCache vì nó không phụ thuộc vào IPv6.



BranchCache cần được kích hoạt trên cả máy trạm và máy chủ. Khi một người dùng truy cập vào dữ liệu trên một máy chủ Web và file đã được kích hoạt BranchCache thì người udngf này vẫn được xác thực dù BranchCache chưa được triển khai. Sau khi người dùng được xác thực thì họ sẽ được phân quyền như khi BranchCache chưa được kích hoạt.

---

Hosted Mode và Distributed Mode của BranchCache




Hosted Mode

Hosted Mode được sử dụng khi có trên 50 hệ thống máy trạm tại các văn phòng chi nhánh. Với Hosted Mode những máy trạm tại văn phòng chi nhánh được cấu hình với FQDN của một máy tính tại văn phòng chi nhánh được cấu hình là một máy chủ BranchCache.
Khi máy trạm lấy dữ liệu từ máy chủ file/Web đã kích hoạt BranchCache tại văn phòng chính thì nó sẽ giới thiệu dữ liệu này tới máy chủ BranchCache tại văn phòng chi nhánh và máy chủ BranchCache sẽ tải dữ liệu đó từ máy trạm này và cho phép các máy trạm khác truy cập vào dữ liệu này khi dữ liệu này được yêu cầu.

Như vậy các máy trạm tại văn phòng chi nhánh có thể lấy được cùng loại dữ liệu với người dùng truy cập trước tiên, nhưng các máy trạm này lấy dữ liệu từ máy chủ BranchCache qua kết nối LAN tốc độ nhanh thay vì sử dụng liên kết WAN tốc độ chậm.

Distributed Mode


Khi máy trạm đầu tiên tại văn phòng chi nhánh lấy dữ liệu từ máy chủ file/Web được kích hoạt BranchCache thì máy trạm này sẽ lưu trữ dữ liệu đó trên ổ cứng cục bộ. Mặc định, 5% dung lượng ổ cứng của máy trạm đã được kích hoạt BranchCache sẽ được bảo tồn để thực hiện lưu trữ. Khi một máy trạm khác muốn lấy cùng loại dữ liệu thì dữ liệu này được trả về từ máy trạm đầu tiên đã truy cập vào thay vì máy chủ Web/file tại văn phòng chính.
Distributed Mode sử dụng một giao thức đa điểm để thông báo dữ liệu được lưu trữ trên các máy trạm. Do đó mọi máy trạm trên mạng của văn phòng chi nhánh phải có có cùng ID mạng, hay chính xác hơn là cùng một vùng đa điểm. Ngoài ra các máy trạm đang ngủ đông hay ngắt kết nối khỏi mạng sẽ không thể cung cấp dữ liệu được lưu trữ tới các người dùng khác.

Một máy trạm không thể sử dụng cả hai chế độ Hosted và Distributed. Nếu máy trạm được cấu hình sử dụng Hosted Mode thì nó sẽ không giữ lại những dữ liệu được lưu trữ cục bộ. Nếu máy trạm này sử dụng Distributed Mode thì nó sẽ không kết nối tới máy chủ BranchCache cục bộ của Hosted Mode.

Những ứng dụng sử dụng tính năng trong ngăn xếp mạng của Windows 7 sẽ khai thác hết được BranchCache khi truy cập vào dữ liệu trên các máy chủ BranchCache sử dụng giao thức SMB 2.0 hay HTTP 1.1. Điều này có nghĩa là người dùng sẽ được lợi khi sử dụng Internet Explorer, Windows Explorer, Windows Media Player, … để truy cập dữ liệu. Tuy nhiên, nếu có những ứng dụng chủ sử dụng dịch vụ SMB hay HTTP 1.1 riêng thì chúng sẽ không tận dụng được BranchCache. Tuy nhiên những ứng dụng khác trên cùng một hệ thống sẽ tận dụng được khả năng của BranchCache nếu chúng sử dụng ngăn xếp gốc của hệ điều hành.

Metadata của BranhCache

---

Phương pháp vận hành của BranchCache trong Distributed Mode



Phương pháp vận hành của BranchCache trong Hosted Mode

---

Kết luận