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为双十一护航 华为云CDN Net Turbo开启智能加速新时代

11月11日,交易数量的上升不仅让无数的砍柴者兴奋不已,也将今年的电子商务年营业额提高到了一个新的水平。当数百万人同时点击商品浏览和查看,点击鼠标确认购买时,巨大的洪峰不仅对网络质量提出了极高的要求,也是对提供计算、存储、CDN(内容交付网络)等技术和服务的云厂商的巨大考验。

近年来,随着固网宽带和移动互联网的快速发展,随着多媒体内容的不断丰富、应用数量的急剧增加以及物联网的发展,CDN领域进入了新一轮的高速发展轨道。同时,随着视频直播等高能耗服务的推广以及云计算和虚拟现实的地面推广,CDN领域进入了新一轮高速发展轨道,但也迎来了新的巨大挑战。

如今,CDN在不同的应用场景中扮演不同的角色。以高清视频直播为例。从“锚推流端”到“CDN”,再到“观众拉流端”,整个流媒体传输链路中任何一个环节的问题都会严重影响用户的观看体验。因此,构建集成端到端云的CDN服务逐渐成为云制造商的一致探索。

“端云”协同传输优化构建高度可靠的智能加速网络

为此,华为云CDN推出了网络涡轮端云网络传输优化(Net Turbo End-Side-Cloud Network Transmission Optimization),采用自主开发的覆盖智能专线技术、MP-TCP聚合加速技术、QUIC传输协议、BBR2.0增强算法等协议和算法进行优化,提高带宽利用率,降低网络延迟和滞留率,实现端云之间数据的高效协同传输,构建具有端云协调的智能加速网络。

QUIC side cloud minimum communication,将页面二次打开和上传/下载速率提高20%

以上据了解,QUIC基于UDP协议提供可靠的面向连接的服务,采用0 RTT链构建和多流复用来减少页面加载延迟,提高网络传输效率。

QUIC结合了TCP、TLS、HTTP/2和其他协议的特性。与传统的TCP TLS HTTP2策略相比,QUIC使用0 RTT构建链,连接时间非常短,并重用了HTTP/2协议的复用功能,避免了HTTP/2的线程端阻塞问题。此外,QUIC基于UDP,运行在用户域而不是系统内核中,这使得QUIC协议能够快速更新和部署,从而解决了TCP协议部署和更新的困难。此外,我们自己开发的创新优化算法也用于减少时间延迟,加快页面外观,加快大文件的上传和下载,从而大大缩短用户的等待时间。

自行开发的BBR 2.0优化了网络收缩机制,降低了阻塞率

在视频播放等业务场景中,由于终端和服务器之间网络传输不稳定,会出现阻塞,传统的TCP拥塞收缩算法会导致高丢包率和重传率。

与本土BBR和常见的商业协议优化软件相比,华为自主开发了BBR2.0协议优化算法。通过基于BBR 2.0的技术改进和升级,华为具有更好的收发包适应性和更低的重传率。此外,华为可以结合应用层协议栈动态适应不同的网络传输异常场景,通过综合比较,具有更好的优化效果。

通过引入额外的分组字节统计,拥塞窗口在RTT抖动发生时得到补偿,增加了分组聚合处理逻辑,以防止带宽利用率因窗口限制而降低,提高带宽利用率,优化BBR停滞问题,并间接降低停滞率。同时,改进初始化工作,确保TCP慢启动尽快完成,加快启动数据的传输,从而减少第一屏延时。

MP-TCP复用降低播放延迟和卡顿速率

在视频播放和网站登录等商业场景中,WIFI连接信号弱,传输质量好

在蜂窝网络(cellular network)和WiFi下,当沿途网络延迟受到很大影响时,可以快速切换网络,保证网络的可靠性,满足用户在游戏、观看在线视频等各种服务场景中的整体体验,保证连接速度、低服务延迟、加速、无死角、无中断。同时,还可以有效利用无线网络/长期演进资源,保证在有线电视网络覆盖区域的高清视频体验,尤其是在网络速度低、延时大的咖啡馆、机场、电梯等网络环境较弱的情况下,加速效果尤为明显。通过端到端的协调网络优化,最后一公里端的用户体验得到了极大的改善。在WiFi拥塞或WIFI弱场的情况下,实验室测试仿真数据表明,视频回放延迟降低了29%~61%,卡顿率降低了39% ~ 42%。

覆盖智能专线网可靠的互联网高速公路

在边缘和云的一边,华为开发了覆盖智能专线网。基于人工智能预测,发现网络链路的时变规律,设计全局路由,进行智能检测,选择最优路径。智能分析和预测网络变化,动态调整纠错码冗余率,减少时延。实验室测试数据表明,下载速度可提高2-7倍。

其中,覆盖智能专线网络使用时变路由技术。通过长期大规模的网络测量和分析,发现网络链路的时变规律,避免网络局部拥塞,设计全局最优路由,为服务提供高质量的链路,最大限度地发挥网络性能。

Overlay使用时变路由技术在分钟级别选择最佳路由,而动态调度技术用于避免和修复服务传输期间的实时延迟抖动和数据包丢失。针对丢包,动态调度技术利用网络中节点的计算、存储和灵活的可编程能力,将传统的端到端传输控制改为n段传输控制,通过段传输控制提高整体端到端传输性能,从而最大限度地减少数据发送端对丢包的感知,保持业务高吞吐量。

此外,Overlay使用隧道技术将业务消息封装到隧道中,并使用私有传输协议进行分段传输保证,实现底层传输协议的独立性。甚至带有传输加密的QUIC协议也可以使用Overlay来实现高质量的逐跳传输保证。

为了增加时延,动态高度设计了一种适时绕行机制,利用时变路由提供的前N条最佳路径,在链路退化前进行灵活切换。对于单路径不能满足业务需求的情况,采用多选择性接收来降低时延和丢包率。

华为云CDN网络Turbo端到端和云协同快速接入通过优化QUIC传输协议、BBR2.0增强算法、MP-TCP聚合加速等多种协议和算法,提高了端到端传输效率。结合边缘云协调的叠加智能路由网络,通过智能时变路由、动态调度等技术,减少网络延迟,让用户快速接入。目前,网络涡轮(Net Turbo)网络传输优化正逐步应用于视频、网页和动态服务,为客户提供全方位低延迟、高可靠性的智能加速网络,并提供极致的用户体验。

业内高度认可,已成为企业加速发展的最佳选择。

华为云CDN是一家与主流运营商的大型合资企业。它具有全局加速节点2300和超过100Tbps的节点带宽预留容量。它质量高、速度快、性能稳定。其服务还涵盖视频、游戏、电子商务、金融、医疗、政府事务等领域。它提供多场景加速应用,如网页加速、下载加速、点播加速、直播加速和全站加速等。它为芒果电视等企业客户提供卓越的加速网络和最美丽的天气。

芒果电视台,全国综艺节目的领导者,

在坚实的技术基础上,华为云保持了强劲的发展势头。根据国际数据公司(IDC)最近的《中国公有云服务市场(2019上半年)跟踪》报告,华为云(Huawei Cloud)第二季度在IaaS一级市场排名第四,增长率为368%。同时,在加速领域,华为的云CDN也成为了技术领导者和行业领导者。目前,华为云CDN的性能与去年相比增长迅速,整体实力在行业市场上逐渐凸显。越来越多的企业选择了华为的云CDN服务。我们有理由相信,华为云CDN网络涡轮网络传输的优化也将在推动未来互联网数据传输方面发挥更大的作用。



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