Smooth Delivery：如何減少網(wǎng)絡擁塞？

Akamai的Smooth Delivery是由協(xié)議優(yōu)化團隊牽頭的網(wǎng)絡性能增強計劃。它由兩個部分組成——在提高網(wǎng)絡性能的同時，每個部分都側(cè)重于減少擁塞。

TCP數(shù)據(jù)包通常以突發(fā)的形式提供，來響應客戶端請求。這種突發(fā)分組的行為可能會增加峰值網(wǎng)絡帶寬的需求，并可能導致?lián)砣透叩闹貍髀省?/p>

高重傳率通常會導致：

良好輸出的減少，同時也可能導致視頻流量發(fā)生不期待的重新緩沖

最終用戶的體驗質(zhì)量低得多

由于網(wǎng)絡性能不佳，用戶參與度降低

占用了用于其他任務的服務器資源

例如，同一網(wǎng)絡上的三個并發(fā)TCP流可能會如下交互：

沒有啟用Pacing的帶寬需求

請注意，峰值帶寬是每個流量的累積需求。還要注意的是，在大多數(shù)情況下，網(wǎng)絡處于空閑狀態(tài)。

Smooth Delivery Pacing（SDP）利用Linux公平隊列和步調(diào)來管理TCP數(shù)據(jù)包的流量。它不是在往返時間（RTT）開始時突發(fā)數(shù)據(jù)包，而是在RTT的一小部分上逐個地調(diào)出數(shù)據(jù)包。使用SDP，可以實現(xiàn)相同的吞吐量，同時通常也會導致?lián)砣?，從而減少了突發(fā)性。最終用戶仍然可以收到他們期望的所有數(shù)據(jù)，而不會降低質(zhì)量。這有助于減少擁塞，從而降低重傳率。

低重傳率通常會導致：

增加的吞吐量可能會減少視頻流量的重新緩沖

為最終用戶提供更高質(zhì)量的體驗

由于網(wǎng)絡性能高，用戶參與度更高

降低服務器資源的利用率

下圖說明了啟用Pacing時的帶寬需求。

啟用Pacing的帶寬需求

結果

2017年底，Akamai網(wǎng)絡實現(xiàn)了平穩(wěn)交付，并且對轉(zhuǎn)播率和良好輸出產(chǎn)生了良好的整體影響。平均而言，TCP重傳減少了10％，吞吐量增加了40％

放大到客戶級別時，我們也看到了很好的結果。例如，我們采用Multi-CDN的方法根據(jù)每個網(wǎng)絡的性能來調(diào)整每個CDN流量的客戶，這已經(jīng)通過改進我們的指標為Akamai分配了更多的流量。通過啟用步調(diào)，我們觀察到重新緩沖減少了6％，客戶流量增加了36％！步調(diào)算法使得客戶、最終用戶以及Akamai的業(yè)務受益良多。

下一步

平滑傳送速率限制（SDRL）是Smooth Delivery故事的第二部分，它將進一步提高網(wǎng)絡效率。它允許我們基于每個連接來決定使用多少的帶寬，以及是否根據(jù)應用程序的需要增加或減少最大帶寬。反過來，SDRL將通過減少突發(fā)和限制帶寬競爭來減少擁塞。

據(jù)估計，SDRL取決于它的應用方式，并且可以將擁塞和峰值帶寬需求降低多達4％。我們目前正在制定實驗，來幫助我們更好地了解速率限制的全部潛在影響。