Google 工程师:为什么 CDN 对移动客户端加速“没有”效果

时间:2019-01-11 14:31:34 来源:互联网 作者: 神秘的大神 字体:

王者荣耀是近两年来比较火的手游,不少小伙伴都有玩过。玩这个游戏最怕的不是遇到猪一般的队友,也不是怕遇到神一样的对手。最让我们感到害怕和绝望的是,团战爆发时,而你 460 了。460 是一个玩家常用的词,其实它完整表达的是,你的网络延迟达到了 460ms。像王者荣耀这样的游戏,CDN 加速是必须有的。而常常出现 460,难道 CDN 对移动端加速无效吗?

Google Web 性能优化工程师和开发大使、《High-Performance Browser Networking》作者 Ilya Grigorik 近日发布了一篇名为《为什么 CDN 对移动客户端加速“没有”效果》的博客,让我们来看看他在文中讲了什么。

原文链接:

以下是译文:

 

“我们正在使用 CDN,但是当查看性能数字时,它似乎对移动客户端的效果要差得多。我们正在考虑禁用它,因为不确定它是否对移动端加速有效。有人需要为移动设备建立一个特殊的 CDN,我们肯定会用它来改善延迟!”

随着越来越多的团队专注于提高移动网站的性能,我听到类似论点的频率正在迅速增加。问题是,虽然声明通常基于实际数据,但结论是错误。传统 CDN 对移动客户端和对宽带网络的绝对优化效果差不多;这不是“无线 CDN”的问题,而是运营商网络的问题。

网络延迟的组成

在讨论 CDN 对移动端加速是否有效之前,我们首先要了解延迟是怎么来的。举一个具体的例子,就能非常清晰的了解延迟。让我们假设如下:

  • 客户位于西海岸; 服务器位于东海岸。

  • 美国西海岸和东海岸之间的传播延迟为 50 毫秒。

  • 服务器响应时间为 50 毫秒。

  • “有线”客户端的最后一英里延迟:光纤约为 18 毫秒,电缆约为 26 毫秒,DSL 约为 44 毫秒。

  • “无线”客户端的最后一英里延迟:4G 约为 50 毫秒,3G 约为 200 毫秒。

CDN 加速效果

CDN 加速是尽可能地将字节移动到用户附近,在全球各个数据中心和对等点内部署缓存服务器。换句话说,在最佳情况下,CDN 服务器位于 ISP /运营商网络之外:客户端发出请求,导致退出 ISP /运营商网络的最后一英里延迟的成本,并立即命中返回的 CDN 服务器一个回应。因此,CDN 最大限度地减少了传播延迟,还可以通过返回缓存的静态资源来缩短服务器响应时间。

继续之前的示例,假设我们的 CDN 服务器是最佳放置的(东海岸到西海岸的延迟时间不是 50ms 而是 5ms),而且请求 CDN 未命中源站的情况下客户端到 CDN 节点的延迟是 5ms。对于我们的光纤客户端,新的总时间是最后一英里往返加上 CDN 响应时间的总和:18 + 5 + 5 + 5 + 18,总共 51 毫秒。因此,增加 CDN 的好处就是将我们总请求时间由 186ms 降低到了 51ms:在总延迟上有 365% 的改善!

采用同样的方法重复计算每个连接的基本信息,就可以得到一个不幸的趋势:

  • 随着最后一英里延迟的增加,CDN 的相对有效性“下降”。

  • 考虑CDN服务器位于 ISP 网络之外,这就意味着节点的选择非常有意义

  • 无论最后一英里的延迟如何,绝对延迟的改善仍然是有效的。

CDN 有助于减少传播和服务器响应时间。如果你衡量优化前后的对比,就会发现 CDN 几乎没有做移动客户端的优化:例如,3G 用户普遍获得 33% 的优化效果,而 4G 用户普遍获得了 117% 的优化效果

在边缘节点上的运营和维护成本

改善端到端延迟的明显策略是将缓存服务器更加靠近客户端,而不是将它们放在 ISP 网络之外。我们可以将它们移到内部吗?原则上,答案是肯定的,许多 ISP 已经部署了自己的缓存服务器。但是,在实践中,这是一个棘手的问题。

首先,对等点的数量相对较少,这允许 CDN 部署在全球数十个众所周知的位置以提供其服务。此外,为此,他们不必与各个 ISP 进行任何特殊交易:通常,服务器部署在共享数据中心(对等点)中。

我们假设 CDN 和某个 ISP 达成协议,理想情况下尽可能将服务器部署靠近客户(靠近无线电塔和其他聚合点)。这样做需要大量硬件,使维护和升级成为运维的噩梦,并且会导致许多安全问题。例如,您是否会在无法直接访问的第三方运营网络中部署 TLS 终端节点?总之,这是成本,安全和物流的噩梦。

许多互联网服务提供商长期以来一直试图推动“高端市场”并提供 CDN 功能。然而,ISP 有一个不同的问题:他们很难签署客户,因为大多数网站对于和每个运营商单独签署协议丝毫不感兴趣。

除了业务和运营成本之外,为移动客户优化 CDN 没有什么特别之处。根本问题是移动运营商的最后一英里延迟是残酷的,这就是我们需要解决的问题。我们需要透明地了解这些网络的性能,而不是将缓存服务器推向更接近边缘的地方,我们需要运营商之间更多的竞争来解决潜在的最后一英里性能问题。

简而言之,没有理由为什么 CDN 本身对移动客户来说“慢”:不要将相对收益与绝对节省混为一谈。也就是说,每个 CDN 提供商的实际性能显然会根据其服务器的位置和与各种移动运营商的连接而变化,测量,收集实际数据,进行优化。CDN 对移动设备来说并不慢,使用它们!

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