游戲時代下技術的升級之路

  經CNNIC統(tǒng)計，截至到2017年12月底，我國網絡游戲用戶規(guī)模已達到4.42億，占整體網民的57.2%;手機網絡游戲用戶規(guī)模達到3.85億，占手機網民的53.3%。

  如此大的市場造就了網絡游戲市場的火爆，讓很多游戲運營公司賺的盆滿缽滿。但是隨著游戲實時交互性、游戲畫質的不斷提高、游戲在線玩家的不斷增多，對承載游戲應用的基礎網絡運營商及網吧運維人員提出了更高的要求。

  不論是之前火遍大江南北的LOL，還是現在家喻戶曉的”吃雞”，已經讓無數網吧從業(yè)者及運營商喜憂參半。游戲中為什么會掉線，為什么會卡頓，為什么跳ping，是每個代維人員都想知道和解決的問題。

  互聯(lián)網中的應用有成百上千種，按大類可以分為：P2P、HTTP、網絡電視、即時通信和網絡游戲等。幾類應用各有特點，很不幸網絡游戲屬于其中的弱勢群體，搶占資源能力極差，當網絡出現擁塞時先被諸如迅雷等P2P大佬KO。目前網絡游戲及手游的游戲體驗，已經很大程度決定了玩家對于基礎網絡的選擇，“不好就換“已經成為大多數玩家的任性選擇。

  這就催生了一個新興的行業(yè)——游戲加速。當前國內大多游戲加速服務商，提供的加速服務從本質上來說就是VPN技術，說簡單點就是建立一條“專有的隧道“去往游戲服務器。但是如何選擇這條通往游戲服務器的快車道，業(yè)界眾說紛紜。

  SD-WAN從何談起?

  SD-WAN是軟件定義廣域網的縮寫，指利用智能動態(tài)路由控制、數據優(yōu)化、TCP加速、QOS等軟件技術與傳統(tǒng)網絡資源進行融合，很大限度發(fā)揮傳統(tǒng)資源的性能，是讓用戶可以自行對廣域網帶寬及業(yè)務進行智能管理。

  SD-WAN的眾多功能模塊中用來實現應用加速的兩個技術是：TCP加速模塊和虛擬網絡切片模塊。

  TCP加速模塊：

  TCP從誕生之日起，就利用其確認及包重發(fā)機制，保證了數據在互聯(lián)網中的可靠傳輸。同時它具有非常好的自適應性。目前全球互聯(lián)網中90%以上的數據是通過TCP協(xié)議來傳輸的。然而這個協(xié)議設計時并沒有考慮到當今網絡帶寬的飛速發(fā)展及新型應用的要求。表現為：一旦網絡中發(fā)生丟包和延時增加的情況，TCP反應強烈，立即將傳輸速率下降一半，同時進入慢啟動狀態(tài)。這種保守的設定導致網絡無法有效地利用帶寬，數據傳輸耗時久，應用響應緩慢等問題。

  TCP加速是指通過一些優(yōu)化的算法和機制，改善TCP協(xié)議對擁塞狀態(tài)的判斷，優(yōu)化TCP協(xié)議對丟包、時延等狀態(tài)的響應，使TCP的傳輸性能更高，以此達到加速的目的。從部署方式來說，分為雙邊TCP加速(兩端均需部署)和單邊TCP加速?？紤]到雙邊TCP加速的部署條件，目前單邊TCP加速應用更廣。

  具體來講，主要加速的機制是：基于Learning-based的動態(tài)算法，對每個TCP連接實時觀察、分析網絡特征，根據學習到的的網絡特征隨時調整算法來更準確的判斷擁塞程度、更及時地判斷丟包，從而更恰當的進行擁塞處理并更快的進行丟包恢復。

  如圖4-1所示，TCP加速機制避免了由于非擁塞因素丟包、非網絡因素延遲而導致的傳輸速率下降，同時縮短了網絡擁塞恢復的時間，使數據傳輸變得更快更平滑。

  虛擬網絡切片模塊：

  虛擬網絡切片的基本原理可以理解為，在一個或多個的不同物理網絡或網絡服務之上建立一張“虛擬網絡”。SD-WAN是依賴于網絡結構邊緣，管理并連接用戶/站點，并將其映射到可用的物理連接上。SD-WAN不僅實現了流量與虛擬-物理網絡間的映射，還實現了基于應用的智能路徑控制和流量導向，通過自動的配置和管理能力優(yōu)化了用戶的業(yè)務體驗。其價值就是面向應用整合不同網絡資源。

  如圖4-2所示，通過部署必要的SD-WAN網絡節(jié)點，就可以將IP城域網進行虛擬網絡的劃分，將部分隧道資源作為游戲應用的專網，以此來保證游戲應用的質量和業(yè)務體驗。

  接下來我們一起看看派網(Panabit)是如何利用SD-WAN實現“游戲加速“的。

  派網“游戲快線”如何實現游戲加速

  關鍵步驟之一：應用精確識別，游戲切片：

  派網SD-WAN“游戲快線”解決方案，首先實現的就是應用識別。派網可以精確識別網絡中的1200多種應用協(xié)議，識別率在95%以上，準確性和識別率在業(yè)內無人匹敵。通過實時更新的特征庫，可以將網絡游戲準確的識別出來，為后續(xù)的應用分流和疏導奠定基礎。

  其次，可以根據源地址和目的地址判別游戲應用在運營商之間或者地理版圖上分布，從而了解游戲的流向。通過大量游戲數據的疊加和分析，可以分析得出：廣東、浙江、上海是網絡游戲電信服務器的聚集地，而山東、天津、北京是聯(lián)通服務器的聚集地。

  不僅如此，派網解決方案可以針對單個游戲做應用流向的切片分析，如圖5所示，為陜西省出口游戲流量分析截圖。左圖為英雄聯(lián)盟游戲流向圖，主要指向為廣東省電信;右圖為夢幻西游流向圖，主要指向為浙江省電信。在掌握這些信息的基礎上，為陜西省出口的游戲加速提供了非常關鍵的指引和向導。

  關鍵步驟之二：應用智選路由，注入SD-WAN虛擬游戲專網

  在了解具體游戲的流向后，首先要做的就是將需要優(yōu)化的游戲從骨干網中分離出來，然后按就近接入的原則將游戲流量接入近的SD-WAN節(jié)點，將游戲注入SD-WAN虛擬專網(如圖6所示)。同時，通過對協(xié)議的精確識別，避免其他協(xié)議混入游戲專網，這就保障了游戲的帶寬、時延、抖動不被其他強勢協(xié)議影響。

  圖6：Panabit將游戲注入SD-WAN虛擬專網

  關鍵步驟之三：將游戲流量送入接近目標服務器的節(jié)點

  根據之前游戲切片的分析結果，可以了解不同游戲服務器的地理分布，這樣也就基本明確了游戲優(yōu)化的路徑和方向。對于SD-WAN虛擬游戲專網來說，只需將需要加速的游戲送入接近其游戲服務器的節(jié)點就可以完成游戲的加速和優(yōu)化。

  而通過SD-WAN虛擬游戲專網的流量分析可以看出，專網里面的游戲流量十分純凈，游戲再也不用擔心被其他應用搶占帶寬了。

  這樣不僅可以解決國外游戲在國內高延遲的問題，更可以解決中國運營商南北互通的問題，通過“游戲快線”可以幫助游戲用戶在無感知的情況下，幫助游戲玩家智能選擇到服務器，確保到服務器延時降至較小值，從而達到提升游戲體驗和用戶感知的效果。

  市場空間

  目前派網“游戲快線”業(yè)務已經正式上線，現支持游戲有“絕地大逃殺”，“H1Z1”等。后續(xù)，還將陸續(xù)開放“魔獸世界”，“英雄聯(lián)盟”等游戲的加速服務。

  自游戲快線業(yè)務上線以來，得到了廣大用戶的認可，相比逐年降低的寬帶費用，“游戲快線”為寬帶運營者提供了新的收入來源和業(yè)務增值服務。相信未來隨著實時交互類游戲的不斷增加和玩家的對游戲體驗的不斷提升，“游戲快線”將會迎來更加廣闊的市場前景。

  同時，派網SD-WAN解決方案還會不斷引入更多的加速服務，為企業(yè)、相關部門的關鍵業(yè)務提供諸如“企業(yè)快線”，“金融快線”，“視頻快線”等服務。