浅谈融合SD-RTN ——毫秒级网络加速的技术变革

作者简介:张雯,深圳市快传技术有限公司创始人,曾任云之讯首席架构师。此前在华为、中兴、腾讯和阿里巴巴从事音视频核心技术研发工作,有多个成功产品研发经验,2004年硕士毕业于中国传媒大学。

关于延迟,任正非说过:“VR需要低时延,我们还做不到,也许以后会有一些科学定理新发明,但是现在还没有。所以,我们要理性认识VR/AR的产业发展规律,保持战略耐心。AR/VR的发展速度太快,就会出现泡沫。为什么VR将来会有个泡沫期, 关键是没人能解决时延问题。”

近几年网络直播视频、VR/AR、竞技游戏、大数据、4K高清视频的快速增长,正在将毫秒级网络加速技术推向历史发展的潮头。用户的预期越来越高,他们期待“最好”的在线体验,网络延迟会直接影响到应用的转化率。即有多少人可以变成你的客户,现在用户的体验和忠诚度已经不能用“分钟”和“秒”来衡量,而是用“毫秒级”来衡量,每个毫秒都会对用户的转化和体验有影响。

比如说在线教育类用户就希望视频直播的端到端延迟能够严格控制在500毫秒以内,使之具备和视频连麦相同的低延迟体验。那现在的CDN加速技术还能起作用吗?首先数据不能有cache,TCP的延迟累积必须消除,甚至RTMP协议也要切换到WebRTC的技术架构。移动互联网的实时视频应用领域正在快速演变中的一切,我们先姑且称之为网络延迟革命吧。

运营商们对上述网络延迟革命显然是敏感的,正着力推动SDN/NFV的建设:三层解耦,网络云化和发展ONAP已经成为行业的共识。那么随着underlay网络服务能力的提升是否会极大的消弱overlay的网络加速技术的依赖呢?答案是肯定的。但是实际的情况却是,我们目前还无法完全依赖运营商网络来开发一款完全免费的全球实时音视频通话类应用。比如说,如果想开展类似QQ微信音视频聊天那样的业务,还必须依靠overlay网络中转加速技术来解决NAT穿透失败和“四跨”的问题。这里所述“四跨”是指跨国、跨运营商、跨地域、跨时段的网络传输质量存在波动的问题。

本文讨论的SD-RTN(Software Defined Real-time Network)就是一种上述的overlay网络中转加速技术。相比CDN而言,SD-RTN提供的是以UDP协议为主的,端到端网络延迟为毫秒级的实时数据传输云服务。SD-RTN是一种可承载任何点到点(peer-to-peer)实时数据传输需求的业务架构:只要调用开放的API,无论是实时视频(会议、教育、直播、社交、监控、VR)、文件传输(短视频、办公)还是高速数据同步(游戏、AI、IOT、物联网)都可以很方便的接入SD-RTN的实时数据传输云服务。

所谓融合SD-RTN则是指不以独占的方式租用POP节点和购买托管服务器,而是在已经虚拟化的网络和和服务器基础之上,以共享方式搭建的SD-RTN。融合SD-RTN是一个完全弹性的中转加速网络,可以很好的解决网络节点资源投入和业务发展速度之间的矛盾。毕竟不是每个公司的业务量都足够大,可以支撑大量购买服务器和租用BGP线路的高额成本。

融合SD-RTN利用了共享节点组网,所以必须弹性的利用网络节点资源,不能对已有的其他业务造成强烈冲击。为此我们引入了两个技术理念:1、自动拥塞规避的端到端动态路由算法;2、用99%可靠的节点构建99.9%稳定的网络。端到端动态路由算法要求服务器的数据中转模块对网络节点的可用空闲带宽具备实时检测能力和瞬时路径切换能力,而且这种路径切换必须是业务无感知的。为此,我们开发了完善的QoE机制:包括丢包、延迟和抖动实时统计,多路径热备份等。而用99%可靠的节点构建99.9%稳定的网络,就意味着融合SD-RTN的拓扑结构必须是实时更新,高度自愈的。所以我们利用QoE机制,并增加了全网测速功能,让每个网络节点都拥有一个实时计算的,可动态更新的拓扑树结构。

融合SD-RTN作为通用的点到点实时数据传输云平台,集中体现在具备以下技术特点:1、共享节点;2、协议优化;3、接近接入;4、动态路由;5、云端QoE;6、通用架构。首先共享节点,不再赘述。其次协议优化是指同时支持UDP/TCP协议接入,并且针对TCP接入的情况下,SD-RTN内部可自动转换成QUIC协议来减少延迟累积的产生。就近接入是指利用全球IP经验库和实测数据来分配最佳中转接入点,如果遇到运营商的underlay网络传输质量足够好的时候,则尽量避免引入多跳数据中转。动态路由指的是端到端传输路径实时可切换,并且对具体业务而言是完全无感知的。云端QoE不仅为数据的可靠传输提供了完善的机制,也是实现共享节点组网的基础。而且云端QoE必须是灵活可配置的,针对丢包、延迟和抖动敏感度不同的业务类型,自动编排传输路径质量计算的权重。 通用架构是指用S2S(server to server)、C2S(client to server)和C2C(client to client)三种API接入流程来涵盖了所有的业务场景的实时数据传输云服务。

上述通用架构的S2S接入流程,主要针对的是服务器之间的实时数据同步。其特点是两端都有公网IP,可以调用API通知SD-RTN的接入点向指定的IP和端口发送数据。而C2S接入流程是目前最为广泛的应用场景,特点是一端是服务器,另一端是位于在NAT后面使用私有IP的终端。此终端接入SD-RTN必须使用经过NAT映射之后的公网IP,并且在创建完会话后需要主动向SD-RTN的接入点发一个数据包,这样才能建立起完整的TCP/UDP双向数据通道。最后C2C接入流程针对的是终端间的直连场景,比如社交中的双人音视频聊天。在C2C接入流程中,SD-RTN中的API服务器实际承担了NAT穿透stun打洞服务器的角色,SD-RTN的接入点则是TURN服务器的角色。

基于对移动互联网毫秒级应用的实时数据传输需求的洞察,我们投身于这场网络延迟革命,深圳市快传技术有限公司自主研发了国内首个融合SD-RTN产品flyCAN。flyCAN目前已经整合了多家主流IDC、CDN以及云计算厂商的优势资源,是一个可弹性扩张的全球网络架构,网络节点和带宽资源十分充裕。flyCAN上线半年以来,用API的方式为企业客户提供实时数据传输PAAS云服务,目前已经得到来自在线教育、云会议、视频直播、视频监控、物联网和大文件传输领域客户的广泛认可和测试使用。

原文发布于微信公众号 - SDNLAB(SDNLAB)

原文发表时间:2018-05-24

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏SDNLAB

如何应对云网络中存在的问题与挑战(附DeepFlow白皮书下载链接)

在全球数字化转型的浪潮下,“上云”已成为企业数字化转型的主流选择,在赋能业务创新、弹性服务的同时,新场景给网络运维、网络运营、网络安全等方面也带来了全新的挑战。...

1923
来自专栏日志易的专栏

如何用日志助推航旅支付智能运维升级

“互联网+”时代的到来对传统行业产生了深远影响,尤其是客户对服务和产品需求日益多样化的航旅业,作为其中最重要的环节之一,航旅支付业也面临着业务运维日志监管合规、...

5107
来自专栏CSDN技术头条

微软开始在“云”中使用Linux系统 这不是背叛

微软承认,使用Linux系统来运行自己的业务曾是不可想象的。 ? 微软Azure的首席架构师Kamala Subramaniam在上周四的一篇博文中提到: 微软...

1929
来自专栏移动安全

乐固用户免费APP推广细则

用户无需付任何费用,只需在自己的APP中接入乐固提供的广告位,以自己的流量换取推广福利;

2514
来自专栏ytkah

微信小程序的好处及可能的不足

微信小程序是什么?小程序基于微信体系,在微信内部不用安装就能使用,体积不超过1 M。如果简单粗暴一点,小程序可以简单理解为——“微信应用”。 引用微信之父张小龙...

4955
来自专栏腾讯开源的专栏

Github 开源项目贡献指南:如何给开源项目做贡献 (上)

给开源项目做贡献可以说是在你能想象的领域上学习,传授,累计经验的最有效的方式!为什么人们要给开源项目做贡献,原因太多了!本文将为大家讲述如何为Github 开源...

8131
来自专栏WeTest质量开放平台团队的专栏

数风流人物之《天天富翁》--说说成功背后的准备

? 由腾讯独代的“大富翁”题材作品《天天富翁》于2014年2月18日正式对外封测,上线之后迅速位列IOS免费榜第一,畅销榜前三,引起了一阵轰动。 ? 《天天富...

1092
来自专栏Java学习网

处境艰难的 App 开发者们如何自救

处境艰难的 App 开发者们如何自救 「因为这个行业太饱和了,障碍太多而且难以从中盈利。相比之下研发网页就容易的多。」 这是我朋友的公司不再研发原生 App 的...

2237
来自专栏Java学习网

测试MM希望你了解关于测试的5件事

质量保证成为了软件开发项目中比较重要的一个环节。随着越来越多的群体转向敏捷软件测试,QA在程序创建中起到了一个更加重要的作用。不过,这里有几件QA管理人员希望利...

29110
来自专栏数据库新发现

“互联网+智慧交通”如何落地?看贵州交管局的分布式云架构实践

题记:如今贵州地区,市民只需打开手机APP,就能够快速便捷地享受到诸如路况查询、违章处理、罚款缴纳等一系列自助式服务,免去了往来于家与交警队之间的奔波之苦。在其...

1513

扫码关注云+社区