曲率加速网络解决方案

国际传输的高丢包率

    无论是移动还是电信，晚忙时到国际方向都会出现大量的丢包，移动国际出口的丢包率高达20%-30%。由于TCP协议栈的和IPV4算法在性能和公平上更加倾向于公平。在遭遇丢包的情况下，用户端的IPV4设备会假设该方向链路拥堵并自动降速运行，以确保更多人能使用服务，这就导致国际出口丢包导致传输率随之降低的现象。
    国际GFW防火墙性能不足造成大量丢包，而且晚忙时拥堵，导致链路带宽明明还有富裕却跑不满的现象。
优化思路

    以提升互联网业务质量为出发点，在深化落实“重数据分析、提质量、强支撑”三项举措基础上，持续开展政企专线及重点客户“带宽利用率”专项活动，抓政企市场整体用户渗透和重点用户增收创收。

举措一：重数据分析

    奥康大数据分析系统可实现对现网的状况进行全面分析，将用户热点、应用热点、故障热点、区域热点等一一罗列分类汇总，产生数据建模的基础数据。
 

举措二：提质量，传统TCP RTT方式壅塞控制

    传统TCP传输由于水管狭窄，发送端的效率降低导致接收端怠速工作，降低应答数据的传输效率，即使回程带宽有富余空间也不能充分利用。由于请求流量的拥堵，导致国际端服务器不能充分利用回程带宽应答。而国内的客户端探测到丢包以后会自动降速，通讯双方不能以实际可用带宽通信。

    上图是传统的基于丢包率的壅塞控制算法，效率较低。通信双方遇到丢包会采取怠速运行，以至于带宽浪费严重。
    下图是曲率加速的临界评估控制算法，通过循环检测延迟和丢包率来评估链路可传输最大值，能以链路的最小延迟及最大带宽运行，试探线路的性能效率的最佳平衡点。

    标准 TCP 中的拥塞控制算法：不断增加发送窗口，直到发现开始丢包，也就是当收到一个确认消息的时候慢慢增加发送窗口，当确认一个包丢掉的时候较快地减小发送窗口。

    基于丢包的拥塞控制算法并不能区分拥塞丢包和错误丢包。在数据中心内部，错误丢包率在十万分之一（1e-5）的量级；在广域网上，错误丢包率一般要高得多。再加上国际出口GFW策略，丢包率就更高了。

    曲率加速致力于解决以下问题：
1、在有一定丢包率的网络链路上充分利用带宽。
2、降低网络链路上的 buffer 占用率，从而降低延迟。
3、提供传输更高效、更低丢包率的国际带宽。
    曲率加速进入稳定运行状态，交替探测带宽和延迟。由于网络带宽的变化比延迟变化更频繁，曲率加速稳定状态的绝大多数时间处于带宽探测阶段。带宽探测阶段是一个正反馈系统：定期尝试增加发包速率，如果收到确认的速率也增加了，就进一步增加发包速率。

    解决带宽和延迟无法同时测准的方法是：交替测量带宽和延迟；用一段时间内的带宽极大值和延迟极小值作为估计值
曲率加速系统示意图

对国际资源的多点路由和链路选择

    曲率加速针对国际站点的地理归属自动适配对应的国际端节点，例如美国、欧洲、亚太的节点，使用的链路也是依据目的网站的地理信息适配，比不区分国际目的地的统一国际出口路由策略具有更短的优势。同时自建的高性能防火墙同步国家GFW策略，但是拥有较低的丢包率。

举措三：强支撑

    通过部署奥康大数据平台，实现流量整合分析，实现用户行为多维度精细化分析，提供个性化用户画像报告；对历史数据进行存储解决现网历史流量提取问题；可实现质量、用量自动告警，主动售后。

国际网站质量提升

   有效缓解集团国际出口拥堵、丢包，提升我省国际流量双向吞吐率，降低国外网站和https延迟，提高连接成功率：
 1、缓解现有国际出口拥堵和带宽不足的现状。
 2、提高国际链路的利用率和ROI。
 3、全面提升国际方向的服务感知。