剖析数据路径：应用服务入门

Lori Mac Vittie杰出工程师兼首席技术布道师 | F5

多年来，我的同事Cindy Borovick和我一直在开展应用交付现状调查，并汇总和分析了全球IT专业人士提交的数千份答卷。这项调查的主要重点是了解应用服务领域，这与F5的业务非常契合。每当我们发布调查结果时，不太熟悉相关技术的人经常会问同一个问题：“什么是应用服务？”

这是个好问题，值得认真回答，还得配张图。毕竟，技术博客怎么能没有图片？那也太无聊了。没错，就是无聊。

这个问题最简单的答案是：“应用服务是托管在网络上的任何服务，用于检查、修改、拒绝、转发或修改应用数据。”或者，我会这样向IT行业之外的人解释：“应用服务就像导航系统在当前位置与目的地之间设置的途经点。”因为应用服务本质上就是数据路径中的途经点。

剖析数据路径

数据路径横跨本地网络、互联网和企业网络。每个数据包都沿着这条路径从A点（客户端）传输到B点（应用）。在数据路径中传输时，数据包必须经过多个设备和服务。每个设备和服务都提供网络和应用功能，涵盖从简单路由到复杂加密处理的各种功能。在我们的调查中，我们跟踪了26种不同的服务，这些服务为应用和用户提供安全、性能、身份与访问、移动性和可用性支持。这些服务均部署在数据路径中，这意味着应用请求和响应必须经过这些服务才能到达目的地，无论目的地是客户端（出站）还是应用（入站）。

每个应用都有不同的要求和需求，因此可能需要独特的数据路径和一组应用服务来满足这些要求和需求。其中一些可能源于业务需要，另一些则可能源于法规要求。无论源自何处，都必须得到满足。这正是应用服务存在的意义。

这也是我们将“网络防火墙”等偏网络层的服务纳入应用服务范畴的原因。网络防火墙对应用的感知能力最弱，通常只关注端口和IP地址，但仍具备一定的应用感知能力。它也是数据路径必须经过的服务之一。在我们跟踪的应用服务中，网络防火墙的部署最为普遍，83%的受访者表示目前至少部署了一个网络防火墙。

除网络防火墙外，数据路径还会经过各种应用服务。值得注意的是，入站数据路径可能与出站数据路径不同。因此，我在必不可少的示意图中将二者分开。事实上，在当今高度可编程的环境中，数据路径不仅越来越多地因应用而异，甚至会因请求而异。服务提供商网络对速度的要求非常严苛。正如数据传输速率无法摆脱光速的限制一样，每当一项服务检查请求或响应时，至少都会增加一定的延迟。因此，服务网络运营商已熟练掌握动态服务链，可根据当前传输的应用数据实时调整数据路径。

大多数企业网络在设计上灵活性较低，但其入站和出站数据路径在应用服务方面仍可能存在差异。安全性就是一个很好的例子。快速查看最新调查中受访者的数据路径保护策略，可以发现应用服务对入站和出站数据路径的保护频率有所不同。与保护出站响应相比，Web应用防火墙等安全应用服务更常用于保护入站请求。因此，入站请求所经过的路由可能不同于相应的出站响应。

应用服务

因此，应用服务涵盖了网络中可能存在的各种“功能”。这些服务有一个共同定义：数据路径会经过服务（入站、出站或双向），从而能够检查、拒绝、转发或修改应用数据。其中，应用这一限定词至关重要，否则还需要将交换机和路由器等设备纳入其中。这些设备很少处理应用数据，而是专注于根据网络数据尽可能快速、高效地传输数据包。

应用服务包括但不限于：DNS、负载均衡、Web应用防火墙、网络防火墙、SSL VPN、缓存、TCP优化和SSL/TLS卸载服务。在我们跟踪的26项服务中，大多数组织平均至少使用14项；截至2017年，近四分之三（74%）的组织部署了至少10项应用服务。因此，本文所附的示意图略显简化，未能充分体现实际环境中应用服务部署的丰富程度。不过，图中的数据路径之所以弯弯曲曲，是因为线缆确实需要向上、绕行并穿过各种物理障碍、机架和配线架。实际情况就是如此。线缆并不像我们通常在示意图中画的那样笔直。

F5在年度调查中询问应用服务的相关情况，因为这正是我们的业务所在：为组织提供应用服务，帮助其应用顺畅运行，无论应用位于云端、数据中心，还是某种兼具两者特点的环境。多年来，这些服务已成为应用部署不可或缺的组成部分，而不再是“锦上添花的附加项”。规模、速度和安全性已不再是应用的可选项，而是基本要求，并且通常需要借助应用服务来满足。

无论是否意识到这些应用服务的存在（而且在大多数情况下，大家都希望感知不到），几乎每个发送到应用的请求，无论是通过API还是浏览器中的URL发出，都会经过至少一项应用服务，而且很可能不止一项。无论是扩展能力、安全性还是性能，如今的应用都能在应用服务的支持下变得更安全、更快速。

关于作者

Lori Mac Vittie杰出工程师兼首席技术布道师 | F5

Lori MacVittie是F5首席技术官办公室的杰出工程师兼首席技术布道师，在应用交付、自动化战略和基础设施领域拥有深厚的专业知识。无论是为AI智能体定义防护机制、剖析脆弱的多云架构，还是探索可扩展系统的极限，她都善于化繁为简。她在应用开发、IT架构以及网络和系统运维领域拥有30多年的行业经验。加入F5之前，她曾担任技术编辑，并因出色表现获得奖项。 MacVittie拥有计算机科学硕士学位，著述颇丰，出版作品涵盖安全、云和企业架构领域。她还热衷于桌面游戏和电子游戏，并且对奶酪有着毫不掩饰的鲜明见解。

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