为什么CDN对移动客户端加速“没有”效果

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：https://www.igvita.com/2014/03/26/why-is-my-cdn-slow-for-mobile-clients/

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。

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