太一星晨：談?wù)剳?yīng)用交付中的單邊加速
盡管當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)已非常發(fā)達(dá)，但平時(shí)的工作生活中還是會(huì)遇到不少上網(wǎng)慢的情況，造成上網(wǎng)慢的原因多是因?yàn)椤皫捳?，鏈路差”?nbsp;
什么是帶寬窄?
一種就是絕對(duì)意義的帶寬窄，比如在光纖都已比較普及的情況下還用ADSL上網(wǎng)，就是真正的帶寬窄了;
另一種則是相對(duì)的帶寬窄，比如總帶寬并不低，但是應(yīng)用的人數(shù)較多、并發(fā)的流量較大，就造成相對(duì)的貸款窄。
尤其在企業(yè)級(jí)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，發(fā)生相對(duì)性的帶寬窄的情況特別常見，在這種情況下，在既有帶寬條件不太好改變的情況下，通過部署應(yīng)用交付進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，并打開其中一項(xiàng)“單邊加速”功能成為了一種比較好的解決方式，有助于實(shí)現(xiàn)加速訪問的效果。那么，什么是單邊加速呢?國(guó)內(nèi)知名應(yīng)用交付企業(yè)太一星晨的技術(shù)哥對(duì)此進(jìn)行了深入淺出的解讀。
從TCP協(xié)議說起：了解上網(wǎng)慢的“元兇”
要想了解單邊加速，首先還要從“TCP協(xié)議”說起。TCP是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸通信協(xié)議，由IETF的RFC 793定義——RFC早在1981年就已經(jīng)被提出了。
在傳輸數(shù)據(jù)之前，TCP需要在兩個(gè)通信端之間建立起一個(gè)連接，即一個(gè)TCP通道。這就是TCP經(jīng)典的“三次握手”：
客戶端發(fā)出指令—> 服務(wù)器響應(yīng)“收到指令”—> 客戶端確認(rèn)“服務(wù)器已收到指令的過程”
同時(shí)，在這三次握手過程中還包括MSS、時(shí)間戳、SACK、窗口等多種參數(shù)協(xié)議。直觀看來，這個(gè)過程確實(shí)顯得有些麻煩，不過，在早期網(wǎng)絡(luò)帶寬較小，傳輸速率較慢的時(shí)期，“TCP協(xié)議”卻是一種非常靠譜的傳輸方式。
首先，TCP協(xié)議將要發(fā)送的數(shù)據(jù)根據(jù)字節(jié)進(jìn)行編號(hào)，然后順序發(fā)送出去，并等待對(duì)方的確認(rèn)。如果一旦收不到對(duì)方的確認(rèn)，TCP協(xié)議就會(huì)一而再、再而三的重新發(fā)送數(shù)據(jù)，直到收到確認(rèn)信息為止。在早期網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，這種方式是非常有必要的，因?yàn)榫W(wǎng)速太低，發(fā)生丟包也不足為奇了。
同時(shí)，TCP協(xié)議另一大突出特征是將發(fā)送的數(shù)據(jù)以字節(jié)為單位進(jìn)行編號(hào)，并從TCP通道發(fā)送到對(duì)端。這就涉及到了TCP的流控，還有各種各樣的窗口，以及一堆復(fù)雜的算法。
簡(jiǎn)單來說，當(dāng)上網(wǎng)時(shí)，TCP總是試圖使勁發(fā)數(shù)據(jù)，而一旦對(duì)方?jīng)]收到(中間出現(xiàn)丟包、亂序或者延遲等情況)，它又會(huì)主動(dòng)將發(fā)送速度降到0，然后又一點(diǎn)一點(diǎn)試圖再恢復(fù)，直到重新把數(shù)據(jù)塞滿帶寬。即使吞吐已經(jīng)接近帶寬了，TCP依然會(huì)慢慢增加數(shù)據(jù)的發(fā)送，直到又一次觸發(fā)丟包點(diǎn)，然后又猛的降下來。
因此，實(shí)際的TCP的傳輸吞吐曲線是上下不停波動(dòng)的。特別是在鏈路狀態(tài)不好的情況下，波動(dòng)的平均線往往被壓得很低：一方面由于頻繁觸發(fā)丟包，一方面由于恢復(fù)速度緩慢(隔包確認(rèn))。
單邊加速：如何讓網(wǎng)絡(luò)快起來?
如果說TCP協(xié)議是一名80后，那么單邊加速就是一名00后，更了解這個(gè)時(shí)代主流需求特征。
在具體操作中，單邊加速并不直接更改TCP協(xié)議棧，而是通過在轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文中增加發(fā)送一些報(bào)文，來引導(dǎo)快速啟動(dòng)，觸發(fā)快速重傳、快速恢復(fù)等，從而達(dá)到加速的目的。
目前做單邊加速一般是做如下改進(jìn)：
1.在慢啟動(dòng)階段，自動(dòng)更改CWND的值;
2. 通過RTT的探測(cè)，更精確的預(yù)測(cè)到可能丟包的發(fā)生，提前觸發(fā)快速重傳，進(jìn)入擁塞避免，實(shí)現(xiàn)了TCP的“滿血復(fù)活”;
3. 更精確擁塞控制算法，讓TCP的傳輸吞吐平均值更接近帶寬;
4. 流量整形，避免亂序觸發(fā)重復(fù)ACK，降低TCP傳輸速度。
由于這個(gè)修改過程只是通過設(shè)備自動(dòng)修改TCP的協(xié)商參數(shù)，所以就不再需要客戶端。
為了能清晰看到單邊加速的效果，太一星晨技術(shù)哥特別展示了T-Force 應(yīng)用交付設(shè)備在其公司辦公網(wǎng)實(shí)網(wǎng)測(cè)試的效果對(duì)比。
在未開啟單邊加速時(shí)，公司寬帶連接到國(guó)內(nèi)幾大主干網(wǎng)的長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)數(shù)值分別是：聯(lián)通223K/秒，電信456K/秒，鐵通603K/秒;除鐵通正常外，聯(lián)通與電信都相對(duì)較慢。
未開啟單邊加速時(shí)測(cè)試結(jié)果
在開啟單邊加速后，幾大主干網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)數(shù)值則發(fā)生了明顯的變化，分別是聯(lián)通聯(lián)通437K/秒，電信638K/秒，鐵通543K/秒;電信與鐵通都達(dá)到了正常水平，聯(lián)通雖然仍稍慢一些，但已比之前提升不少。
開啟單邊加速時(shí)測(cè)試結(jié)果
不過，太一星晨技術(shù)哥進(jìn)一步指出，單邊加速只能針對(duì)TCP的業(yè)務(wù)，對(duì)于視頻、語(yǔ)音等基于UDP傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是無法生效的。
此外，單邊加速一般是在鏈路質(zhì)量較差的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下才能發(fā)揮顯性的作用，在帶寬足夠的情況下，效果對(duì)比則不會(huì)太明顯。但無論如何，開啟單邊加速，對(duì)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化終歸還是會(huì)起到一定的效果，尤其是在網(wǎng)絡(luò)帶寬較低且一時(shí)間難以改變現(xiàn)狀的情況下，通過應(yīng)用交付部署并開啟單邊加速功能就不失為一項(xiàng)好的選擇?！?/p>
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