IronPort AsyncOS 操作系统(1)
2007-05-18   

支撑邮件网关设备的幕后技术

高度可扩展的电子邮件传输基础设施架构 随着电子邮件在日常商业活动以及消费者之间的广泛使用，企业机构已经看到，电子邮件是一种非常有效的与客户和合作伙伴进行信息交流的通讯手段。销售和市场部门每天接收和发送的邮件数量在不断增长，而客户服务和运营职能部门同样也非常依赖于电子邮件来确认交易以及与客户进行沟通。这种对外邮件通讯需求的急速增长已经让现有的邮件传输基础设施不堪重负，时刻处于崩溃的边缘。

IT管理员们在试图解决这个问题时常常会遇到性能和管理上的问题。目前的一些解决方案要求配备非常复杂的软件和硬件，系统配置起来极为繁琐且容易出错，同时无法避免地需要部署多台服务器，因此管理员在将来必然需要面对一系列后续的管理问题。在处理因特网邮件网关所特有的扩展性问题时，现有技术的不足之处便暴露出来，其中最主要的有两点：基于并发通讯的瓶颈以及基于文件的邮件队列的限制。
IronPort AsyncOS操作系统

传统的操作系统是被设计用于处理各式各样的任务的，因此必须要求做到通用性。因特网邮件网关则与其他的应用不同，它有自己特殊的需求，而通用操作系统并不能很好地满足这些需求。IronPort系统公司通过开发一个软硬件集成的设备并统一控制操作系统、应用和硬件，为用户提供了一个能够完成通用操作系统所无法完成的任务的解决方案。

IronPort系统公司的AsyncOS是一个从头全新打造的软件架构，专门用以基于处理并发通讯的瓶颈以及基于文件的邮件队列的限制。本份白皮书将讨论AsyncOS的两个重要组件，即一个用于处理系统资源分配的高度并发的线程模型，以及AsyncFS这个特别针对邮件队列进行优化的异步文件系统。

基于并发连接的瓶颈

通常，服务端软件的输入输出(I/O)瓶颈在于磁盘子系统、数据库或是到本地服务器的连接。但随着因特网上大数据量通讯需求的出现，原有的这些瓶颈与到远程服务器或客户端的大量连接所造成的瓶颈相比就要退居其次了。

做为一台部署给企业的市场部门使用的邮件网关，为了将大量的邮件成功地发送客户，就无法避免地要与成百上千台远程邮件网关进行通讯。而这些远程网关中有些可能是连接在高速的因特网骨干上(如aol.com)，有些可能是运行在T1或T3链路上(如cisco.com)，但也可能是运行在DSL链路甚至是modom链路上(如家庭或小型企业)。更糟的情况是，当有大量邮件需要发送并且已经打开了多个到远程网关的连接后，却发现这些邮件都是无法成功传递的邮件，结果就是所有这些邮件都被退回本地，造成大量的资源浪费。

如果企业邮件网关是逐一连接远程邮件网关的话，那么整体的邮件传输吞吐能力将会受制于网络连接和处理速度最慢的那台远程网关。在向网络容量较小的远程网关发送邮件时，即使发送端可能有高达100M的因特网连接，但传输时的速度也可能会被限制在28.8kbps甚至更低，这时就遇到了所谓的I/O瓶颈。唯一能够解决这个I/O瓶颈的方法就是通过启动多个并发连接，如果同一时间能够启动数千条并发连接，那么就算对方的单条连接速率只有28.8kbps，整体上看邮件的发送速度也不会被拖慢。不幸的是，每个到远程网关的连接都需要操作系统创建一个独立的线程或进程，然而传统的软件平台在设计时并没有以拥有一个高度并发线程的能力为设计目标，在因特网通讯出现之前，除了那些特别用于操作程控电话交换系统的计算机之外，要求具有高度并发线程能力的应用是十分罕见的(如果有的话)。