梵文《僧柢律》記載，一晝夜為480萬剎那，一剎那為一念，一念為0.018秒。一念，曾誕生無數(shù)驚世變革。人類發(fā)展，科技創(chuàng)新，皆由每一個(gè)偉大的念想而推動(dòng)。信息革命帶來互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，讓每一念的放大效應(yīng)逐漸升級(jí)，我們對(duì)于體驗(yàn)的訴求也逐漸具象為對(duì)速度的執(zhí)念。

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的騰飛，讓數(shù)字化領(lǐng)域成為更多企業(yè)的選擇。視頻、社交、圖文等泛娛樂化應(yīng)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)加速成為其背后的有力承載。

循跡互聯(lián)網(wǎng)對(duì)速度追求的脈絡(luò)，伴隨Internet的誕生，工程師對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的追求就從未休止，在全球化加速的視角下，我們一起看看在供需之間游走的連接。

1、時(shí)延+質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)加速的魚和熊掌

時(shí)間 = 距離 / 速度，這一簡單的公式可以讓我們通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距離約15,000km，按照光在光纖中的速度為200,000km/s 計(jì)算，信號(hào)從中國發(fā)送至美國大約需要經(jīng)歷75ms，往返需要約150ms。(下圖：1989年至今的全球海底光纜)

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(huì)造成應(yīng)用層的時(shí)延是 RTT 的數(shù)倍。以一次 HTTPS 請求為例，我們來看看 RTT 會(huì)如何被放大：

DNS解析消耗1RTT，TCP握手消耗1RTT，TLS握手消耗2RTT，HTTP請求消耗1RTT。

一次再平常不過的 HTTPS 請求需要消耗 5RTT，若以中美之間的 RTT 計(jì)算，完成一次 HTTPS 請求的時(shí)間將達(dá)到 1500ms，這樣的時(shí)延足以讓用戶從當(dāng)前的上下文中分神。

這僅僅是理想的物理層面的計(jì)算，我們還沒有計(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消耗時(shí)間。一般地，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)交換造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保障，這里我們還沒有加上QoS保障帶來的難度。如果不巧遇到設(shè)備吞吐量不足，發(fā)生排隊(duì)也是經(jīng)常會(huì)發(fā)生的情況。如果發(fā)生網(wǎng)絡(luò)攻擊，則是更加復(fù)雜的安全問題。

速度和質(zhì)量成為了網(wǎng)絡(luò)加速方案的魚和熊掌，期待更多的變局。一個(gè)樸素的跨洋連接案例，不做任何加速處理，依靠現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施很難滿足現(xiàn)有我們的體驗(yàn)要求。在工程師與網(wǎng)絡(luò)加速的斗爭中，速度和質(zhì)量成為了保障的剛需，也催生了自底向上的技術(shù)革新。

2、自底向上的技術(shù)革新

從上世紀(jì)90年代末CDN的誕生，網(wǎng)絡(luò)加速走上了真正的快車道。我們也看到從CDN帶來空間距離縮短到專線帶來物理鏈路加速，再到其上的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議優(yōu)化，一副自底向上的技術(shù)演進(jìn)圖卷徐徐展開。

縮短距離，CDN乾坤大挪移

CDN技術(shù)是對(duì)物理設(shè)施最直接的“改造”，通過縮短邏輯上的物理距離達(dá)到高速的連接。CDN通過在不同的區(qū)域、不同運(yùn)營商部署服務(wù)器，配合全局負(fù)載技術(shù)，讓用戶能夠從距離最近的服務(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，提供流暢的用戶體驗(yàn)。伴隨著HTTP的演進(jìn)，CDN技術(shù)逐步迭代創(chuàng)新，也見證了互聯(lián)網(wǎng)的多次浪潮。從發(fā)展初期的互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂帶來的停滯期，到電商和門戶發(fā)展浪潮，再到OTT社交、游戲、音視頻應(yīng)用帶來的行業(yè)迅猛發(fā)展，CDN已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施中不可或缺的重要組成部分。

除了降低時(shí)延，CDN還可以緩解核心網(wǎng)擁堵，實(shí)現(xiàn)異地災(zāi)備以及對(duì)流量進(jìn)行更靈活的分配。CDN也逐步覆蓋了媒體交付、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(chǔ)解決方案等多個(gè)細(xì)分技術(shù)領(lǐng)域。然而CDN技術(shù)的優(yōu)勢在于靜態(tài)內(nèi)容的加速，對(duì)于實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)內(nèi)容反而成為了弱項(xiàng)。CDN供應(yīng)商也在通過增加智能選路的方式不斷彌補(bǔ)其短板。

減小擁堵，專線技術(shù)做優(yōu)化

專線技術(shù)則作為物理鏈路層的方案提出了解法。為了減少連接中復(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)的選擇。然而成本是用戶選擇專線最大的困擾。從簡單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸專線，到一點(diǎn)接入全網(wǎng)任意可達(dá)的MPLS，再到后來鏈路選擇更加靈活、精準(zhǔn)的SD-WAN，在不斷減少時(shí)延、提升效率的同時(shí)，也在成本上進(jìn)一步給客戶帶來大幅降低。

MPLS通過標(biāo)簽進(jìn)行分類轉(zhuǎn)發(fā)，將具有相同轉(zhuǎn)發(fā)處理方式的分組歸為一類，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則給專線更多的選擇，通過高效的軟件方式，根據(jù)應(yīng)用的連接訴求針對(duì)性的進(jìn)行IPsec、MPLS、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的靈活選擇。

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(dòng)，也讓進(jìn)化的專線技術(shù)以更靈活的姿態(tài)向上服務(wù)，通過差異化的用戶體驗(yàn)響應(yīng)，用有限的資源給用戶更好的體驗(yàn)。企業(yè)的多維聯(lián)動(dòng)也給解決方案帶來更多的復(fù)雜度和困難點(diǎn)。

協(xié)議升級(jí)與簡化，減少RTT次數(shù)消耗

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的變化則是通過軟件的思維對(duì)加速進(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障了通信質(zhì)量的同時(shí)，也進(jìn)一步增加了RTT次數(shù)的消耗。上層應(yīng)用和底層網(wǎng)絡(luò)的各自獨(dú)立發(fā)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)帶來了表面IP連接風(fēng)平浪靜，上層應(yīng)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(shí)，復(fù)雜的協(xié)議在不斷減少，也在進(jìn)一步產(chǎn)生新的簡化協(xié)議。

應(yīng)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，提供了端點(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、減少隊(duì)頭阻塞、連接遷移等優(yōu)勢，將對(duì)互聯(lián)網(wǎng)用戶體驗(yàn)帶來質(zhì)的飛躍。

近20年的網(wǎng)絡(luò)加速技術(shù)探索，雖然帶來了階段性的創(chuàng)新，但各自為政的加速方案帶來了各自的問題。

• 雖然CDN增加了使用大量邊緣節(jié)點(diǎn)，通過調(diào)度算法，提供了一個(gè)相對(duì)可用的路徑。但其最后一公里傳輸質(zhì)量無保障，調(diào)度探測系復(fù)雜、技術(shù)壁壘高，骨干傳輸無法保證質(zhì)量，不能提供穩(wěn)定傳輸時(shí)延和確定的帶寬;
• 專線技術(shù)則面臨最后一公里質(zhì)量無保障，專線成本高，邊緣節(jié)點(diǎn)部署難度大、部署周期長，SD-WAN方案也無法根本解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的覆蓋問題。
• 協(xié)議優(yōu)化也只是修修補(bǔ)補(bǔ)，應(yīng)用層與底層協(xié)議發(fā)展割裂，帶來了更多問題，集成難度高，技術(shù)壁壘高，運(yùn)維難度大。

自底向上的技術(shù)演進(jìn)著實(shí)需要進(jìn)一步的融合，相輔相成。

3、全球加速(GA)，云和加速的結(jié)合

對(duì)于各自為政的加速方案，云似乎成為了更好的粘結(jié)器。憑借云計(jì)算技術(shù)騰飛的公有云廠商掀起了全球加速(Global Accelerator，簡稱GA)創(chuàng)新浪潮。以公有云為首的GA技術(shù)，通過全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施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)，實(shí)現(xiàn)在全球任一地域都能就近接入云端，亦可實(shí)現(xiàn)全球跨地域部署。我們同樣也看到業(yè)界各懷資源廠商聯(lián)合推出了各自理解的GA技術(shù)，CDN也有了IPA(IP Application Accelerator)的技術(shù)加持。

公有云廠商倡導(dǎo)的GA技術(shù)通過給接入用戶分配靜態(tài)IP，客戶端流量通過加速IP就近從接入點(diǎn)進(jìn)入公有云加速網(wǎng)絡(luò)，用戶可以通過公有云自建或租用的高速鏈路使流量快速到達(dá)。加之全球加速的智能路徑選擇和流量調(diào)度，可以保證不同優(yōu)先級(jí)和調(diào)度策略的流量通過最優(yōu)路徑到達(dá)最佳終端節(jié)點(diǎn)。(下圖：AWS實(shí)時(shí)通信GA加速案例)

相較于專線或CDN的昂貴和局限性，GA在鏈路智能加速實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的提升，加之SD-WAN等技術(shù)的選路優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)跨境鏈路的更高性價(jià)比。

公有云廠商通過自身的基礎(chǔ)設(shè)施資源將加速做到了極致，針對(duì)不同訴求的應(yīng)用，提供與之匹配的策略。在其背后也是自底向上的技術(shù)融合，通過云的方式對(duì)CDN、專線、協(xié)議優(yōu)化等方向的交融創(chuàng)新。

然而GA技術(shù)帶來的用戶體驗(yàn)仍然面臨著挑戰(zhàn)。

1)單云覆蓋能力有限，多云問題復(fù)雜多變

基于成本考量，公有云的海外覆蓋往往集中在發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，海外運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)覆蓋也有同樣的問題，對(duì)于偏遠(yuǎn)的國家和地區(qū)則鞭長莫及。單一公有云覆蓋能力更為有限，企業(yè)往往會(huì)選擇“多云+自建/租機(jī)房”的方式，進(jìn)一步增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度。

2)缺乏端側(cè)QoS保障，最后一公里難保障

GA是通過分配靜態(tài)IP定位客戶端，對(duì)于針對(duì)性應(yīng)用的加速依靠的是各個(gè)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用識(shí)別實(shí)現(xiàn)被動(dòng)加速，應(yīng)用無法在客戶端側(cè)就實(shí)現(xiàn)主動(dòng)選路的加速。GA的模式需要接入機(jī)房才能獲得加速優(yōu)化，讓端到端優(yōu)化止步最后一公里。

4、未來往哪走

在全球化加速的視角下，我們看到了背后技術(shù)發(fā)展的共性問題：

• 單廠商基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋能力有限;
• 端側(cè)優(yōu)化能力有限，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)量保障能力

我們看到了背后的技術(shù)在繼續(xù)發(fā)展，CDN技術(shù)發(fā)展到了3.0階段，SD-WAN也在進(jìn)一步升級(jí)優(yōu)化專線技術(shù)，協(xié)議簡化也增加了SRv6的身影，GA背后的云也在不斷優(yōu)化其連接細(xì)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)加速技術(shù)將不斷演進(jìn)、不斷革新。

放眼未來，業(yè)務(wù)全球化帶來的數(shù)字化趨勢，將會(huì)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)更多的合作探討，帶來更多的覆蓋和更廣的調(diào)度。第三個(gè)問題則更加需要更加走進(jìn)用戶，比如通過SDK級(jí)的端到端優(yōu)化，把選擇權(quán)從機(jī)房走進(jìn)用戶，讓應(yīng)用在客戶端就能主動(dòng)選擇最優(yōu)路徑。

當(dāng)然還要面對(duì)未來更惡劣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)安全問題。更加需要領(lǐng)域內(nèi)不同類型企業(yè)的溝通協(xié)作，優(yōu)化加速的每一個(gè)細(xì)節(jié)。

每個(gè)改變世界的驚人變革，往往發(fā)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)嗵摵暮偷却?，才能將聚沙成塔的分秒歸還給用戶。唯有穩(wěn)，保障傳輸?shù)钠焚|(zhì)，才能讓創(chuàng)造經(jīng)久不衰。我們也期待行業(yè)中能涌現(xiàn)出更多速度和質(zhì)量的攀登者。