7月24日，以“新視界·連未來”為主題的第三屆全球互聯網通信云大會（WICC 2021）在北京成功舉辦。作為 WICC 的主辦方，全球互聯網通信云領導廠商融云在“網絡傳輸與系統(tǒng)架構”的技術分論壇中，發(fā)表了《融云構建全球一體化網絡的設計解析》的主題演講。
融云首席架構師李淼為開發(fā)者全面解析了融云 RTC 和 IM 全球網絡的設計要點和質量監(jiān)控體系，從架構層面詮釋了融云為開發(fā)者提供的全球化服務能力。
構建全球網絡的問題與難點
李淼首先介紹了融云全球通信網絡最大的特點是：因業(yè)務場景不同，RTC 實時音視頻和IM 即時通訊分別采用了不同的網絡傳輸架構方案。從業(yè)務場景上看，RTC 用于已確定且在線設備間的實時音視頻數據傳輸，數據不需要中心介質存儲，架構設計上采用了全球去中心化分布網絡；IM 無法確定接收端是否在線，因此需要離線消息存儲，架構設計上采用中心化架構。
在服務全球開發(fā)者的過程中，李淼認為構建全球網絡的問題與難點主要在于網絡連通率、數據傳輸延時、網絡抖動、網絡覆蓋率、數據的實時監(jiān)控、質量改進方案和 QoE 質量體驗。為了解決這些問題，融云分別基于 UDP 和 TCP，搭建了 RTC 和 IM 的全球傳輸網絡，最終形成了覆蓋全球的一體化通信網。
融云RTC全球通信網絡的基本能力
融云所構建的 RTC 底層網絡通信架構，擁有用戶就近接入、服務節(jié)點級聯、節(jié)點專線網絡連接、動態(tài)鏈路調度和去中心化的邊緣節(jié)點架構五大基礎能力。演講中，李淼重點介紹了去中心化的架構設計和動態(tài)鏈路調度能力。
在架構設計上，融云 RTC 全球網絡部署完全是去中心化的，部署的每一個邊緣節(jié)點，都無需通知任何一個狀態(tài)服務器。訂閱關系基于發(fā)布時產生的地址，通過 IM 推送給對端用戶。對于邊緣節(jié)點而言， MediaServer 是整個音視頻通信的核心，除此之外的附加服務還包括 MCU，用于合流服務、錄像服務、審核服務、以及直播類向 CDN 的推流服務等。
在動態(tài)鏈路調度上，分為客戶端的節(jié)點選擇策略和服務端的級聯策略。
從客戶端看，如果是海外用戶，就近節(jié)點則優(yōu)先選擇 BGP Anycast，其特點在于用戶在全網 IP 唯一，可基于 IP 直接訪問距離最近的節(jié)點；中國國內和禁運國的用戶，由于 Anycast IP 無法在運營商預撥，因此就近節(jié)點優(yōu)先選擇 SmartDNS 接入。此外，為確保用戶的最佳體驗，融云會對所有終端用戶下發(fā)多條鏈路，讓客戶可以智能探測，從中選擇一條質量最好的鏈路。
從服務端看，首先是內網級聯優(yōu)先，即多個數據中心通過專線網絡進行級聯。其次是公網級聯，一旦內網發(fā)生故障，則自動降級到公網，通過現有的互聯網完成級聯。第三是多級級聯，倘若內網、公網都出現問題，融云會選擇架構中的一個中繼節(jié)點進行服務器的再次轉發(fā)。
李淼從最佳實踐的角度建議，多以硬件或網絡的方式來解決問題而不是通過算法，可使網絡質量更加穩(wěn)定、可靠。
融云第三代IM全球網絡的四大特點
為了確保全球用戶可以正常地使用融云的 IM 即時通訊服務，融云自2015年起就自建了 IM 全球網絡，至2020年已迭代到第三代。第三代IM全球通信網絡是基于 Anycast 的一體化加速網絡，具備多協(xié)議支持、支持接入多數據中心、分配策略基于 SmartDNS & Anycast 方式、全球網絡鏈路優(yōu)化等四大特點。
李淼重點介紹了多協(xié)議支持和支持接入多數據中心這兩個特點。其中，多協(xié)議支持除了融云自有 IM 協(xié)議，還包括 http、https、websocket 等其它協(xié)議；支持接入多數據中心，是指融云在國內和海外擁有多個數據中心的情況下，客戶先將消息匯聚到路由節(jié)點，根據就近分配原則接入最近的數據中心，進行信息的流轉。
通過質量監(jiān)控為用戶體驗保駕護航
“目前，融云全球通信網絡承載的日均消息在200億左右，每天實際處理的峰值超過2000億，每小時處理的峰值超過900億。要保證如此大體量的平臺穩(wěn)定運行，質量監(jiān)控手段至關重要�！崩铐到榻B說。
融云 RTC 全球網絡的質量監(jiān)控手段包括客戶端日志及實時業(yè)務數據、服務端日志及實時業(yè)務數據、實時數據運算和監(jiān)控報警。以客戶端日志的收集策略為例，李淼介紹，為了保證日志收集成功率，一旦客戶端打開服務，每10秒就自動向服務器上傳錯誤數據，這樣有利于提高日志收集的準確性和完整度，有了日志做基礎，才能對客戶端的網絡質量進行持續(xù)優(yōu)化。
除了監(jiān)控手段外，在監(jiān)控質量上，融云RTC全球網絡關注 QoS (服務質量)和 QoE （體驗質量）兩方面的質量。QoS 涉及網絡延遲、終端帶寬、網絡丟包率、終端誤碼率和網絡抖動五個維度；QoE 僅體現在音視頻質量中，包括環(huán)境、用戶和服務，主要是以人為本進行的評估。
而對IM全球網絡的質量監(jiān)控而言，融云更關注 QoS 而非 QoE 。QoS 包括網絡連接成功率、數據傳輸延時、網絡抖動和網絡覆蓋率等。其中重點要監(jiān)控網絡連接成功率，這主要以時間維度+地理維度+應用維度+終端類型維度進行綜合分析，從而快速定位終端所出現的SDK問題，快速解決問題。
結語
全球通信網持續(xù)優(yōu)化無止境。未來，融云將持續(xù)加大網絡建設的投入，一方面部署更多邊緣節(jié)點，提升網絡覆蓋率；另一方面，在不斷迭代的 SDK 中，增加新的數據埋點，豐富質量數據監(jiān)控類型及收集手段，提升 SDK 質量和網絡質量。此外，融云還將嘗試 AI 網絡預測和無人值守運維，通過大數據方式提前預判網絡峰值，確保網絡穩(wěn)定運行。
WICC 2021上，李淼揭秘的融云RTC和IM全球通信網絡，覆蓋全球233個國家和地區(qū)，擁有數千個加速節(jié)點和多個海外數據中心，能夠讓世界上每一個用戶都獲得最佳的通信體驗。
