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企業(yè)網(wǎng)絡(luò)加速，CDN，SD-WAN,云網(wǎng)絡(luò)輪番上場！
2023-01-03 13:55:52?  來源：??  閱讀：次
放眼未來，業(yè)務(wù)全球化帶來的數(shù)字化趨勢，將會涌現(xiàn)出更多音視頻、游戲、教育等場景，前兩個(gè)問題需要行業(yè)企業(yè)更多的合作討論，帶來更多的掩蓋和更廣的調(diào)度。三個(gè)問題則愈加需要愈加走進(jìn)用戶，比如經(jīng)過SDK級的端到端優(yōu)化，把挑選權(quán)從機(jī)房走進(jìn)用戶，讓使用在客戶端就能主動挑選最優(yōu)途徑。當(dāng)然還要面對未來更惡劣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，愈加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)安全問題。愈加需要領(lǐng)域內(nèi)不同類型企業(yè)的溝通協(xié)作，優(yōu)化加快的每一個(gè)細(xì)節(jié)。每個(gè)改變世界的驚人變革，往往產(chǎn)生于看似渺小的瞬間，每個(gè)瞬間匯成生命的長河。唯有快，斬?cái)嗵摵暮偷群?，才能將聚沙成塔的分秒歸還給用戶。唯有穩(wěn)，保證傳輸?shù)钠焚|(zhì)，才能讓創(chuàng)造經(jīng)久不衰。咱們也期待行業(yè)中能涌現(xiàn)出更多速度和質(zhì)量的攀登者。

互聯(lián)網(wǎng)對速度尋求的脈絡(luò)，伴隨Internet的誕生，工程師對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的尋求就從未休止，在全球化加快的視角下，咱們一同看看在供需之間游走的銜接。

1、時(shí)延+質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)加快的魚和熊掌
時(shí)刻 = 間隔 / 速度，這一簡單的公式能夠讓咱們經(jīng)過更直觀的視角感知速度。例如中國與美國西海岸跨越太平洋的直線間隔約15,000km，按照光在光纖中的速度為200,000km/s 計(jì)算，信號從中國發(fā)送至美國大約需要閱歷75ms，往返需要約150ms。然而上面提到時(shí)延的只是網(wǎng)絡(luò)層完成一次雙向通訊所帶來的時(shí)延(稱作 RTT，Round-Trip Time)，為了完成數(shù)據(jù)傳輸，每層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都可能進(jìn)行數(shù)次雙向通信，這將會形成使用層的時(shí)延是 RTT 的數(shù)倍。以一次 HTTPS 懇求為例，咱們來看看 RTT 會如何被放大：DNS解析耗費(fèi)1RTT，TCP握手耗費(fèi)1RTT，TLS握手耗費(fèi)2RTT，HTTP懇求耗費(fèi)1RTT。一次再平常不過的 HTTPS 懇求需要耗費(fèi) 5RTT，若以中美之間的 RTT 計(jì)算，完成一次 HTTPS 懇求的時(shí)刻將達(dá)到 1500ms，這樣的時(shí)延足以讓用戶從當(dāng)時(shí)的上下文中分神。這僅僅是理想的物理層面的計(jì)算，咱們還沒有計(jì)算網(wǎng)絡(luò)傳輸中大量的路由與交換設(shè)備節(jié)點(diǎn)帶來的時(shí)延。數(shù)據(jù)在這些設(shè)備中進(jìn)行路由或交換操作也需要耗費(fèi)時(shí)刻。一般地，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備會對數(shù)據(jù)交換形成幾十到上百毫秒不等的時(shí)延。由于互聯(lián)網(wǎng)的原生機(jī)制，跨國業(yè)務(wù)并沒有端到端QoS保證，這里咱們還沒有加上QoS保證帶來的難度。如果不巧遇到設(shè)備吞吐量不足，產(chǎn)生排隊(duì)也是常常會產(chǎn)生的情況。如果產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)攻擊，則是愈加復(fù)雜的安全問題。速度和質(zhì)量成為了網(wǎng)絡(luò)加快計(jì)劃的魚和熊掌，期待更多的變局。一個(gè)樸素的跨洋銜接案例，不做任何加快處理，依靠現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)備很難滿足現(xiàn)有咱們的體會要求。在工程師與網(wǎng)絡(luò)加快的斗爭中，速度和質(zhì)量成為了保證的剛需，也催生了自底向上的技能革新。

2、自底向上的技能革新
從上世紀(jì)90年代末CDN的誕生，網(wǎng)絡(luò)加快走上了真正的快車道。咱們也看到從CDN帶來空間間隔縮短到專線帶來物理鏈路加快，再到其上的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議優(yōu)化，一副自底向上的技能演進(jìn)圖卷徐徐展開。縮短間隔，CDN乾坤大移動，CDN技能是對物理設(shè)備最直接的“改造”，經(jīng)過縮短邏輯上的物理間隔達(dá)到高速的銜接。CDN經(jīng)過在不同的區(qū)域、不同運(yùn)營商布置服務(wù)器，合作全局負(fù)載技能，讓用戶能夠從間隔最近的服務(wù)器上獲取數(shù)據(jù)，避免地域、運(yùn)營商、網(wǎng)絡(luò)擁堵等問題帶來的時(shí)延，供給流暢的用戶體會。伴隨著HTTP的演進(jìn)，CDN技能逐步迭代創(chuàng)新，也見證了互聯(lián)網(wǎng)的多次浪潮。從開展初期的互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂帶來的停滯期，到電商和門戶開展浪潮，再到OTT交際、游戲、音視頻使用帶來的行業(yè)迅猛開展，CDN已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備中不可或缺的重要組成部分。除了降低時(shí)延，CDN還能夠緩解核心網(wǎng)擁堵，完成異地災(zāi)備以及對流量進(jìn)行更靈敏的分配。CDN也逐步掩蓋了媒體交付、web性能優(yōu)化、DRM和代碼轉(zhuǎn)換、監(jiān)控和分析、透明緩存、數(shù)據(jù)安全、云存儲解決計(jì)劃等多個(gè)細(xì)分技能領(lǐng)域。然而CDN技能的優(yōu)勢在于靜態(tài)內(nèi)容的加快，關(guān)于實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的動態(tài)內(nèi)容反而成為了弱項(xiàng)。CDN供應(yīng)商也在經(jīng)過增加智能選路的方法不斷彌補(bǔ)其短板。

減小擁堵，專線技能做優(yōu)化，專線技能則作為物理鏈路層的計(jì)劃提出了解法。為了削減銜接中復(fù)雜鏈路以及路由、交換節(jié)點(diǎn)帶來的時(shí)延，專線成為了多數(shù)出海企業(yè)的挑選。然而成本是用戶挑選專線最大的困擾。從簡單的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸專線，到一點(diǎn)接入全網(wǎng)任意可達(dá)的MPLS，再到后來鏈路挑選愈加靈敏、精準(zhǔn)的SD-WAN，在不斷削減時(shí)延、提升效率的一起，也在成本上進(jìn)一步給客戶帶來大幅降低。MPLS經(jīng)過標(biāo)簽進(jìn)行分類轉(zhuǎn)發(fā)，將具有相同轉(zhuǎn)發(fā)處理方法的分組歸為一類，不同的類進(jìn)行不同的轉(zhuǎn)發(fā)處理，使專線完成了從“線”到“網(wǎng)”的轉(zhuǎn)變。SD-WAN則給專線更多的挑選，經(jīng)過高效的軟件方法，根據(jù)使用的銜接訴求針對性的進(jìn)行IPsec、MPLS、移動網(wǎng)絡(luò)的靈敏挑選。設(shè)備制造商、公有云、電信運(yùn)營商、線路運(yùn)營商等多維度企業(yè)的協(xié)作聯(lián)動，也讓進(jìn)化的專線技能以更靈敏的姿態(tài)向上服務(wù)，經(jīng)過差異化的用戶體會響應(yīng)，用有限的資源給用戶更好的體會。企業(yè)的多維聯(lián)動也給解決計(jì)劃帶來更多的復(fù)雜度和困難點(diǎn)。

協(xié)議升級與簡化，削減RTT次數(shù)耗費(fèi)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的變化則是經(jīng)過軟件的思維對加快進(jìn)行優(yōu)化。TCP/IP協(xié)議簇規(guī)模在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的逐漸優(yōu)化中不斷壯大，多層的通信往返在保證了通信質(zhì)量的一起，也進(jìn)一步增加了RTT次數(shù)的耗費(fèi)。上層使用和底層網(wǎng)絡(luò)的各自獨(dú)立開展讓相同的問題產(chǎn)生了各自不同的解法，傳輸層成為了雙方交互的邊界。底層網(wǎng)絡(luò)視角的默默耕耘和奉獻(xiàn)帶來了外表IP銜接風(fēng)平浪靜，上層使用視角也在不斷優(yōu)化中進(jìn)行演進(jìn)。最終簡化逐漸成為了大家的共識，復(fù)雜的協(xié)議在不斷削減，也在進(jìn)一步產(chǎn)生新的簡化協(xié)議。使用視角誕生了最極致的QUIC (Quick UDP Internet Connections)協(xié)議，被寄予厚望。源于Google的QUIC基于UDP傳輸，初始握手合并了 TCP 的典型三次握手和 TLS 1.3 握手，供給了端點(diǎn)的身份驗(yàn)證和密碼參數(shù)的協(xié)商。這意味著QUIC發(fā)送第一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)有了幾百毫秒的優(yōu)勢，外加改進(jìn)的擁塞控制算法、支持多路復(fù)用、削減隊(duì)頭阻塞、銜接遷移等優(yōu)勢，將對互聯(lián)網(wǎng)用戶體會帶來質(zhì)的飛躍。

近20年的網(wǎng)絡(luò)加快技能探索，盡管帶來了階段性的創(chuàng)新，但各自為政的加快計(jì)劃帶來了各自的問題。盡管CDN增加了使用大量邊緣節(jié)點(diǎn)，經(jīng)過調(diào)度算法，供給了一個(gè)相對可用的途徑。但其最后一公里傳輸質(zhì)量無保證，調(diào)度探測系復(fù)雜、技能壁壘高，骨干傳輸無法保證質(zhì)量，不能供給穩(wěn)定傳輸時(shí)延和確認(rèn)的帶寬;專線技能則面臨最后一公里質(zhì)量無保證，專線成本高，邊緣節(jié)點(diǎn)布置難度大、布置周期長，SD-WAN計(jì)劃也無法根本解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的掩蓋問題。協(xié)議優(yōu)化也只是修修補(bǔ)補(bǔ)，使用層與底層協(xié)議開展分裂，帶來了更多問題，集成難度高，技能壁壘高，運(yùn)維難度大。自底向上的技能演進(jìn)著實(shí)需要進(jìn)一步的交融，相輔相成。

3、全球加快(GA)，云和加快的結(jié)合
關(guān)于各自為政的加快計(jì)劃，云似乎成為了更好的粘結(jié)器。憑借云計(jì)算技能騰飛的公有云廠商掀起了全球加快(Global Accelerator，簡稱GA)創(chuàng)新浪潮。以公有云為首的GA技能，經(jīng)過全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備提升用戶的流量性能，依托公有云優(yōu)質(zhì)的線路以及全球傳輸網(wǎng)絡(luò)，完成在全球任一地域都能就近接入云端，亦可完成全球跨地域布置。咱們同樣也看到業(yè)界各懷資源廠商聯(lián)合推出了各自理解的GA技能，CDN也有了IPA(IP Application Accelerator)的技能加持。公有云廠商倡導(dǎo)的GA技能經(jīng)過給接入用戶分配靜態(tài)IP，客戶端流量經(jīng)過加快IP就近從接入點(diǎn)進(jìn)入公有云加快網(wǎng)絡(luò)，用戶能夠經(jīng)過公有云自建或租用的高速鏈路使流量快速到達(dá)。加之全球加快的智能途徑挑選和流量調(diào)度，能夠保證不同優(yōu)先級和調(diào)度策略的流量經(jīng)過最優(yōu)途徑到達(dá)最佳終端節(jié)點(diǎn)。相較于專線或CDN的貴重和局限性，GA在鏈路智能加快完成了質(zhì)的提升，加之SD-WAN等技能的選路優(yōu)化，能夠完成跨境鏈路的更高性價(jià)比。公有云廠商經(jīng)過本身的基礎(chǔ)設(shè)備資源將加快做到了極致，針對不同訴求的使用，供給與之匹配的策略。在其背面也是自底向上的技能交融，經(jīng)過云的方法對CDN、專線、協(xié)議優(yōu)化等方向的交融創(chuàng)新。

然而GA技能帶來的用戶體會仍然面臨著挑戰(zhàn)。
1)單云掩蓋才能有限，多云問題復(fù)雜多變
基于成本考量，公有云的海外掩蓋往往集中在發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，海外運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)掩蓋也有同樣的問題，關(guān)于偏遠(yuǎn)的國家和地區(qū)則鞭長莫及。單一公有云掩蓋才能更為有限，企業(yè)往往會挑選“多云+自建/租機(jī)房”的方法，進(jìn)一步增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度。
2)缺乏端側(cè)QoS保證，最后一公里難保證
GA是經(jīng)過分配靜態(tài)IP定位客戶端，關(guān)于針對性使用的加快依靠的是各個(gè)節(jié)點(diǎn)的使用識別完成被動加快，使用無法在客戶端側(cè)就完成主動選路的加快。GA的形式需要接入機(jī)房才能獲得加快優(yōu)化，讓端到端優(yōu)化止步最后一公里。
4、未來往哪走
在全球化加快的視角下，咱們看到了背面技能開展的共性問題：單廠商基礎(chǔ)設(shè)備掩蓋才能有限;端側(cè)優(yōu)化才能有限，最后一公里的質(zhì)量無法保證;沒有端到端的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量保證才能
咱們看到了背面的技能在繼續(xù)開展，CDN技能開展到了3.0階段，SD-WAN也在進(jìn)一步升級優(yōu)化專線技能，協(xié)議簡化也增加了SRv6的身影，GA背面的云也在不斷優(yōu)化其銜接細(xì)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)加快技能將不斷演進(jìn)、不斷革新。

人類開展，科技創(chuàng)新，皆由每一個(gè)偉大的念想而推動。信息革新帶來互聯(lián)網(wǎng)的高速開展，讓每一念的放大效應(yīng)逐漸升級，咱們關(guān)于體會的訴求也逐漸具象為對速度的執(zhí)念。互聯(lián)網(wǎng)技能的騰飛，讓數(shù)字化領(lǐng)域成為更多企業(yè)的挑選。視頻、交際、圖文等泛娛樂化使用和游戲娛樂產(chǎn)品一如既往作為用戶追逐的主流服務(wù)，也成為資本青睞的風(fēng)口。線上化、年輕化、內(nèi)容化也成為眾多賽道的共同點(diǎn)。在全球化業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)張中，全球化的網(wǎng)絡(luò)加快成為其背面的有力承載。

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