faspTM

Avec la croissance explosive des données non structurées dans pratiquement tous les secteurs, depuis les médias numériques utilisés dans la création, la gestion et la livraison de contenus de divertissement jusqu'aux données de séquences génomiques utilisées dans la recherche scientifique, la transmission fiable et rapide de données numériques volumineuses à l'échelle mondiale est devenue essentielle à la réussite de l'entreprise. Les individus et les équipes doivent mener quotidiennement une collaboration internationale, distribuant, échangeant et partageant des ensembles de données de plusieurs téraoctets. Ces opérations exigent donc des transferts à haut débit et gros volumes de données à travers le monde. Toutefois, les modifications apportées à TCP, le protocole de transfert sous-jacent d'Internet développé dans les années 1970, n'ont pas suivi le rythme de l'évolution de ces tendances. Incapable de tirer pleinement parti des réseaux à haut débit modernes, le protocole TCP se révèle totalement inadapté aux exigences des applications consommatrices de données d'aujourd'hui. Les tentatives d'« accélération » de TCP ont livré uniquement des améliorations incrémentales qui ne peuvent pas surmonter les défauts de conception inhérents au protocole de base.

La technologie de transfert fasp™ brevetée par Aspera est une suite logicielle innovante qui élimine les lacunes fondamentales des modes de transmission de fichiers classiques basés sur TCP, tels que les protocoles FTP et HTTP. En conséquence, les transferts fasp atteignent des vitesses qui sont plusieurs centaines de fois plus élevées qu'avec FTP ou HTTP. Ils affichent un délai de livraison garanti, indépendamment de la taille du fichier, de la distance de transfert ou de l'état du réseau, notamment dans le cas des transferts par satellite, des liaisons sans fil et des communications internationales intrinsèquement longue distance et peu fiables.  La technologie fasp fournit également une visibilité complète sur l'utilisation de la bande passante et un contrôle exceptionnel sur les taux de transfert et le partage de la bande passante avec le reste du trafic réseau. Elle intègre une sécurité complète, y compris l'authentification sécurisée du point de terminaison, le chiffrement des données à la volée et la vérification de l'intégrité des données.

LE DÉFI DE TCP

TCP (Transmission Control Protocol) assure une livraison de données fiable lorsqu'il est déployé sur des réseaux à faible perte de paquets et à délai de réponse réduit. Cependant, sur des réseaux longue distance (WAN), il devient rapidement peu fiable et lent, entraînant une augmentation de la perte de paquets et du délai de réponse. Ajouter une bande passante supplémentaire ne modifie pas le débit réel. La vitesse de transfert des fichiers n'augmente pas et la bande passante coûteuse est sous-exploitée.

La source du goulet d'étranglement du débit sur TCP est son mécanisme de contrôle de débit, dans lequel l'expéditeur demande un accusé de réception pour chaque paquet de données envoyé au destinataire. Si un accusé de réception ne revient pas à temps en raison d'un délai de réponse élevé du réseau ou d'une perte de paquets, l'expéditeur suppose que son débit d'envoi est trop rapide pour le destinataire. Il le réduit donc et ne le fait remonter que lentement. Il en résulte un taux de transfert extrêmement ralenti et une sous-exploitation significative des liaisons WAN à haut débit modernes.

LA SOLUTION FASP

Par rapport à TCP, le débit de fasp™ est indépendant du délai de réponse du réseau. Il résiste aux pertes de paquets même extrêmes qui peuvent être constatées sur les connexions intercontinentales de type WAN, satellites, Wi-Fi ou mobiles. En conséquence, il affiche des temps de transfert plusieurs centaines de fois plus rapides que le protocole FTP standard et fortement prévisibles, indépendamment de l'état du réseau.

Afin de réaliser ces performances, fasp supprime le couplage entre le contrôle du débit et la fiabilité de TCP, avec une approche unique et brevetée. Celle-ci permet d'obtenir un débit de transfert optimal, sans compromettre l'évitement de congestion, et d'atteindre un rendement idéal et à pleine utilisation de la bande passante.

AVANTAGES

Débit de transfert maximal

fasp permet de réaliser le transfert d'ensembles de données volumineuses sur n'importe quel réseau à un débit optimal, depuis le disque source jusqu'au disque de destination, indépendamment de l'état du réseau ou de la distance. Par exemple, sur des réseaux WAN avec un RTT de 1 seconde et 5 % de pertes de paquets, fasp réalise des transferts de fichiers de 700 à 800 Mb/s sur des PC haut de gamme configurés en RAID 0 et des transferts de 400 à 500 Mb/s sur des PC standards. Les grands ensembles de petits fichiers sont transférés avec la même efficacité qu'un fichier volumineux unique. La mise en œuvre est très légère et ne nécessite donc aucun matériel spécialisé ou puissant pour maintenir un débit élevé ou une forte concurrence.

Utilisation optimale de la bande passante disponible

En plus de gains de débit significatifs, fasp peut utiliser pleinement la bande passante disponible, maximiser l'utilisation des infrastructures existantes et éliminer les mises à niveau coûteuses dont ne pourraient même pas bénéficier les protocoles basés sur TCP.

« Fair-play » configurable vis-à-vis du trafic TCP

Même si fasp peut remplir tout espace de bande passante disponible, il comprend également un mécanisme de contrôle du débit intelligent et adaptatif. Ceci permet de réduire le débit utilisé pour rester équitable vis-à-vis du protocole TCP standard et le faire remonter automatiquement pour exploiter pleinement la bande passante inutilisée. Ce procédé garantit que le trafic TCP essentiel à l'entreprise, notamment la messagerie, le Web et les applications internes, puisse fonctionner normalement tout en laissant fasp exploiter la bande passante inutilisée.

CONTRÔLE EXCEPTIONNEL DE LA BANDE PASSANTE

Le contrôle breveté du débit permet un contrôle dynamique exceptionnel des vitesses de transfert et du partage de la bande passante : les applications et les utilisateurs finaux peuvent prédéfinir et modifier à la volée et individuellement des priorités pour la bande passante, les taux de transfert et les durées d'acheminement, sans recourir à la gestion de la QoS du réseau.

Sécurité à tout épreuve

Le protocole fasp dispose également d'un modèle de sécurité complet et intégré qui ne compromet pas la vitesse de transfert. Basé sur des normes de chiffrement ouvertes, celui-ci fournit l'authentification SSH du point de terminaison, le chiffrement des données à la volée (avec la possibilité pour le destinataire de stocker des fichiers chiffrés) et la vérification de l'intégrité des données afin de prévenir les attaques dites de « l'homme au milieu », par rejeu et déni de service UDP.

LE GOULET D'ÉTRANGLEMENT DE TCP

Les spécifications de TCP (Transmission Control Protocol) prévoient la transmission fiable des données dans des conditions idéales. Mais ce protocole présente un goulet d'étranglement du débit inhérent qui devient évident, et problématique, en cas d'augmentation des pertes de paquets et du délai de réponse, comme on le constate sur les réseaux WAN longue distance (voir la figure 1 ci-dessous). Ajouter une bande passante supplémentaire ne modifie pas le débit réel. La vitesse de transfert des fichiers n'augmente pas et la bande passante coûteuse est sous-exploitée.

Figure 1
Performances de TCP en situation d'augmentation du délai de transit réseau et
des pertes de paquets normalement rencontrées sur des réseaux WAN longue distance.

La source du goulet d'étranglement du débit se situe dans le mécanisme qu'utilise TCP pour réguler son débit de données. Avant d'envoyer d'autres données, l'émetteur TCP exige du destinataire qu'il accuse réception de chaque paquet. Lorsqu'un accusé de réception n'est pas retourné, l'expéditeur suppose qu'il sature la capacité du réseau et passe en mode agressif d'évitement de congestion. L'utilisation de ce mode réduit considérablement le débit des données et retarde excessivement le retour à un débit optimal, empêchant ainsi TCP d'exploiter l'intégralité des circuits à haut débit modernes. Une infime variation du délai de réponse ou la présence d'erreurs réseau peut faire basculer TCP en mode d'évitement de congestion. Le protocole TCP n'est pas équipé pour distinguer les raisons de la perte de paquets, ce qui a des conséquences dramatiques sur la vitesse de transfert des fichiers.

CONSÉQUENCES

Le goulet d'étranglement auto-induit de TCP conduit à des temps de transfert décevants et imprévisibles, en particulier sur les réseaux longue distance, ainsi qu'à une sous-exploitation majeure et coûteuse de la bande passante disponible. Les transferts de données volumineux s'avèrent lents et peu fiables, voire impossibles. Au sein des réseaux locaux ne présentant qu'un faible pourcentage de perte de paquets, y compris sur un réseau gigabit Ethernet, le débit maximal de TCP est seulement de 50 Mb/s (soit 5 % d'utilisation de la bande passante). Sur une liaison présentant un délai de réponse de 90 ms et 1 % de perte de paquets, la limite théorique maximale d'un transfert FTP effectué à travers les États-Unis est de 1,7 Mb/s, indépendamment de la bande passante disponible. Sur les liaisons intercontinentales ou sur les réseaux satellites à délai de réponse élevé et forte perte, le débit réel peut descendre jusqu'à une plage comprise entre 0,1 % et 10 % de la bande passante disponible. Sur une liaison mondiale typique (3 % / 150 ms), le débit maximal de TCP est dégradé jusqu'à une plage comprise entre 500 et 600 kb/s, utilisant seulement 5 % d'une liaison 10 Mb/s.

La sous-exploitation de la bande passante et les débits de transfert erratiques entraînent des délais de transmission imprévisibles et des échecs de transfert. Ceux-ci conduisent à l'impossibilité de respecter des échéances cruciales pour l'entreprise et nécessitent une surveillance des transferts et une redondance coûteuses. Dans des conditions idéales, les dispositifs d'accélération de TCP peuvent améliorer ce débit en ajustant la décélération et les taux de récupération, mais ils ne corrigent pas les lacunes fondamentales du transport de fichiers basé sur TCP.

La sécurité et les capacités de surveillance de TCP sont également insuffisantes au regard des préoccupations actuelles des entreprises en matière de sécurité de leurs actifs numériques. FTP nécessite souvent de recourir à des mécanismes externes de sécurité afin d'empêcher le piratage ou la falsification de contenus. De plus, les détails de performance du réseau et les statistiques de transfert ne sont pas disponibles pour la surveillance ni la facturation.

Contrairement à TCP, le débit de fasp™est totalement indépendant des délais réseau et résiste aux pertes importantes de paquets. Comme le montre la figure 2 ci-dessous, les transferts effectués par fasp™ sont aussi rapides que possible (jusqu'à 1 000 fois plus qu'avec le protocole FTP) et hautement prévisibles, indépendamment de l'état du réseau. La vitesse de transfert maximale est limitée uniquement par les ressources des ordinateurs situés à chaque extrémité (généralement par le débit de leurs disques).


Figure 2
fasp comparé à TCP sur une liaison WAN à 1 Gb/s
(délai de réponse du réseau et pertes de paquets de plus en plus importants)

L'AVANTAGE ASPERA

fasp est un nouveau protocole de transport de données volumineuses qui assure une approche novatrice de la fiabilité au sein de la couche application, éliminant l'inefficacité de TCP en matière de gestion des pertes et des erreurs, ainsi que les fluctuations erratiques des taux de transfert qui en résultent. Afin de garantir une fiabilité à 100 %, fasp implémente son propre mécanisme dont l'efficacité a été théoriquement prouvée, qui identifie et retransmet précisément la perte réelle des paquets sur le canal. En présence de 10 % de paquets perdus, fasp utilise 90 % de la bande passante, avec moins de 1 % de données redondantes.

Par rapport à l'approche TCP brutale à flux multiples, fasp™ affiche une fiabilité idéale en utilisant un flux unique, sans épuiser les ressources du système ni engorger le réseau. Contrairement aux émetteurs de données UDP simplistes, fasp exploite la bande passante avec une efficacité idéale. Il ne sature pas le réseau avec des données redondantes et ne refuse pas l'accès aux applications TCP standard.

Une nouvelle technique de rationalisation de fichiers intégrée à fasp lui permet d'atteindre le même rendement idéal lors du transfert d'un grand nombre de petits fichiers. Par exemple, un millier de fichiers de 2 Mo peuvent être transmis des États-Unis à la Nouvelle-Zélande au débit réel de 155 Mb/s, tirant pleinement profit d'une ligne OC-3.

CONTRÔLE ADAPTATIF AUTOMATIQUE DU DÉBIT

Tandis que le protocole TCP limite lui-même son taux de transfert même sur une liaison non congestionnée, fasp™ détecte la bande passante non utilisée et augmente son débit afin de l'utiliser entièrement (figure 1). Lorsque le niveau de congestion augmente, fasp™ réduit son débit afin de permettre la transmission des différents flux TCP, avec lesquels il partage équitablement la liaison (figure 2). Cette approche présente des avantages fondamentaux sur l'algorithme de contrôle de débit utilisé par les protocoles TCP standard, « accéléré » ou « haut débit » :

  • Tolérance aux pertes. Il ne réagit qu'aux véritables congestions, tout en restant protégé des pertes inhérentes dans le circuit.
  • Équité vis-à-vis de TCP. Il se stabilise rapidement à un débit compatible avec TCP lorsque les liaisons sont congestionnées, sans ralentir le trafic.
  • Efficacité parfaite. Il augmente son débit afin de combler la bande passante non réclamée, indépendamment du délai de réponse et des pertes de paquets.
  • Stabilité. Il se focalise sur la bande passante disponible et fonctionne de façon « linéaire », sans fluctuation.

SÉCURITÉ ABSOLUE

Le protocole fasp™ assure une sécurité intégrée absolue qui ne compromet pas le débit des transferts. Son modèle de sécurité, fondé uniquement sur des normes libres de chiffrement, comprend l'authentification SSH, le chiffrement à la volée fort (AES 128 bits) des données transférées afin d'assurer leur confidentialité et la vérification de leur intégrité par bloc de données, dans le but de parer aux attaques UDP anonymes ou de « l'homme du milieu ». Le transfert préserve les attributs de contrôle d'accès des systèmes de fichiers natifs sur tous les systèmes d'exploitation pris en charge. Son efficacité est avérée : lorsque sa fonctionnalité de chiffrement est activée sur un réseau WAN, fasp™ atteint un débit de 100 à 200 Mb/s sur une machine mono-processeur ou un ordinateur portable, et de 200 à 500 Mb/s et plus sur des postes de travail à double processeur ou double cœur.

 

Figure 3 (fasp™ comparé à TCP : efficacité)

Un flux fasp™ est déclenché, en exploitant le débit permis par la liaison (9,95 Mb/s). Il transmet de façon constante. Après 120 secondes, un flux TCP est lancé et se stabilise à 2,3 Mb/s, c'est-à-dire au débit auquel TCP se limite lui-même. fasp™ détecte la présence du trafic TCP et réduit immédiatement son propre débit, afin d'utiliser la bande passante disponible restante (7,7 Mb/s) sans inhiber le flux TCP. Lorsque le flux fasp™ est interrompu deux minutes plus tard, TCP continue de transmettre à la même vitesse.

 

Figure 4 (fasp™ comparé à TCP : équité)

Un flux fasp™ unique (fasp 1) est déclenché, en exploitant le débit permis par la liaison (1,97 Mb/s). Il transmet de façon constante jusqu'au lancement du premier flux TCP après deux minutes. fasp™ 1 détecte le flux TCP 1 et réduit immédiatement son débit afin de partager la liaison en parts égales de 1 Mb/s. Deux minutes plus tard, un second flux TCP est démarré. Les flux fasp™ 1, TCP 1 et TCP 2 se partagent maintenant équitablement la bande passante de la liaison, à 660 kb/s chacun. Deux minutes plus tard, un deuxième flux fasp™ démarre, en exploitant le débit permis par la liaison (1,97 Mbps). fasp™ 2 augmente son débit jusqu'à atteindre son objectif, mais détecte immédiatement la présence des autres flux et réduit son débit, tandis que les autres flux se redistribuent équitablement sur la liaison. Les quatre flux présentent maintenant tous un débit de 500 kb/s. Pour compléter le test, un flux est interrompu toutes les deux minutes. Lors de chaque interruption d'un flux, les autres flux se redistribuent équitablement la bande passante de la liaison. Le flux fasp™ se focalise à chaque intervalle sur le débit natif de TCP, partageant équitablement la bande passante avec TCP, mais avec une stabilité supérieure et une fluctuation moindre.


La technologie de transfert fasp est exploitée au cœur de la suite de produits logiciels d'Aspera afin de permettre l'échange de fichiers de toutes tailles à un débit maximal, indépendamment de l'état du réseau ou de la distance. Elle peut également être intégrée à n'importe quelle application sur poste de travail, Web ou mobile via l'ensemble complet de SDK et d'API d'Aspera. Elle fournit plusieurs avantages clés qui la rendent supérieure aux technologies de transfert concurrentes.

VITESSE ET FIABILITÉ MAXIMALES

En tirant le meilleur parti de l'infrastructure Web et du matériel existants, fasp atteint des débits plusieurs centaines de fois plus rapides que les protocoles FTP et HTTP. Des ensembles de données de tailles illimitées peuvent être transférés sur n'importe quel réseau à un débit optimal, indépendamment de l'état du réseau ou de la distance. Les grands ensembles de petits fichiers bénéficient de la même efficacité de transfert qu'un fichier volumineux unique. Affranchie du comportement erratique et imprévisible de TCP, la technologie fasp offre des temps de transfert garantis et une fiabilité absolue.

fasp permet également d'effectuer des transferts progressifs parfaits, comme ceux des vidéos en diffusion continue. Le débit ne se dégrade pas avec la congestion ni la distance, ce qui assure le traitement immédiat et fluide des données entrantes.

CONTRÔLE EXCEPTIONNEL DE LA BANDE PASSANTE

L'algorithme d'utilisation de la bande passant intégré à fasp peut détecter rapidement et automatiquement la largeur de la bande passante et l'exploiter intégralement, tout en gérant équitablement la présence d'autres trafics. fasp prend en charge les règles de partage de la bande passante configurable à la volée, afin que les utilisateurs puissent prédéfinir et modifier les taux de transfert individuels et les temps de complétion.

SÉCURITÉ ABSOLUE

En utilisant des normes ouvertes de chiffrement pour l'authentification des utilisateurs, le chiffrement des données et la vérification de leur intégrité, fasp assure la sécurité complète des actifs numériques essentiels à l'entreprise.

EXCLUSIVEMENT LOGICIEL

fasp est un protocole d'application exclusivement logiciel qui s'exécute sur du matériel standard et sur un protocole IP standard, non modifié. Il est compatible avec différents systèmes d'exploitation (serveurs, postes de travail, appareils mobiles et plates-formes d'informatique en nuage) et ne nécessite aucune modification du système d'exploitation, installation de pilote pour le transfert de fichiers, intégration de nouveaux dispositifs, ni modification du réseau.

ROBUSTE

fasp fournit des rapports d'avancement et des statistiques de performance détaillées sur le transfert de bout en bout, afin de permettre la surveillance et le compte-rendu en temps réel ainsi qu'un traitement pré et post transfert sur mesure. Il reprend automatiquement les transferts partiels et relance les transferts ayant échoué, assurant ainsi une fiabilité absolue.

ARCHITECTURE FLEXIBLE ET OUVERTE

fasp prend en charge les transferts de fichiers et de dossiers interopérables entre tous les principaux systèmes d'exploitation et plates-formes d'informatique en nuage. Il dispose également d'une API logicielle complète et moderne.

« La technologie d'Aspera fournit non seulement des débits beaucoup plus rapides, ce qui réduit la marge d'erreur, mais comprend également une sécurité globale et des schémas de vérification des données, afin de s'assurer que le risque de corruption est réduit de manière significative. De plus, le contrôle adaptatif de la bande passante permet d'effectuer des transferts simultanés avec une haute efficacité, ce qui nous permet de respecter des délais stricts. »Jonathan Humphrey, directeur informatique chez Codemasters