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01 引子
CDN 服务了互联网的大部分场景，是互联网业务背地重要的根底组件。CDN 的拜访异样有可能造成大面积的互联网业务影响，如何应答拜访异样是掂量 CDN 服务质量好坏的一个重要规范。比方某某电信大楼着火事件造成了某些地区的网络不可拜访，阿里云 CDN 通过技术手段，保障了客户业务的失常运行。这背地是如何做到的呢？
02 技术简介
阿里云 CDN 领有 3 千个节点，撑持了寰球的内容下载减速服务，能够看作是一个宏大分布式系统。节点泛滥能够服务更广范畴的客户，但同时也带来了零碎的极大复杂性。
某个节点可能因为各种起因不能服务客户，如运营商网络问题、节点设施问题、某个服务问题或者某个回源链路问题等等。CDN 解决问题的一个罕用办法是——疾速节点逃逸，即疾速发现有问题的节点，而后切换掉这个节点的业务。疾速发现问题成为解决 CDN 问题的要害一环。
如何疾速发现 CDN 问题？如前所述节点拜访问题会有各种各样的起因，那么须要针对每个场景去设计不同的的监控形式，但这会是一个异样简单的探测监控零碎。
有没有更高效的形式呢？剖析可知，尽管出问题的场景多种多样，然而大部分的场景都会体现为业务网络拜访问题。所以通过网络探测的形式去发现边缘云节点问题是一条便捷、疾速的形式，即通过边缘网络感知疾速发现问题。这里说的边缘网络感知，既包含根底的 3、4 层根底网络探测，如 ICMP ping、TCP Ping 等，也包含下层业务探测，http/https 等业务相干的探测。
通过网络探测发现节点问题，关键点是在无限的资源下如何更快地发现问题。在快的同时，也须要解决准和全的问题。
准和快通常是矛盾的两方，一个网络稳定可能继续 10 秒，随后又复原了失常，如果 10 秒就决策逃逸，那么就容易陷入来回稳定的场景。须要快和准之间寻找最佳的平衡点。
笼罩全和资源无限又是一对矛盾，CDN 撑持寰球几十亿的用户，各种场景很难全笼罩，或者须要极高的代价能力进行全面的笼罩。一直晋升探测能力、扩充覆盖范围，也是边缘网络感知的必然之路。
03 边缘网络感知架构
对于网络探测来说，有三个根本组成部分，探测源、探测指标以及探测链路。
探测源是工作的发起方，通过发动多种探测形式探测整个链路。
探测指标是被探测方，它既可能是边缘云自有资源，也可能是业务方指标，还可能是第三方资源，如电信运营商根底资源。
探测链路随着不同场景，笼罩不同的链路，可能是根本的网络链路，也可能蕴含某个两头链路，还可能是一条端到端链路。针对不同链路进行探测数据分析，失去边缘网络品质的要害信息。
对于边缘网络感知，通常放在一个残缺的业务逻辑，包含工作布局、网络探测、数据收集、数据处理，以及最终的业务生产。
04 阿里云的边缘网络感知经验的三个阶段
1.0 骨干网网络感知阶段
CDN 拜访的典型场景是，客户拜访就近的 CDN 节点，该节点对申请提供服务。当就近节点没有缓存内容的时候，就会向其余 CDN 节点申请或者向源站进行申请对应的资源。宏观上看，CDN 节点间构建了一张宏大的内容传输的骨干网。
骨干网网络感知就是基于边缘节点，针对节点间的网络品质进行感知，当呈现问题及时进行逃逸。CDN 骨干网承载节点间中的大量重要数据，类比人体血管的话，就是人体的各个主动脉。骨干网拜访出故障会呈现全局性的问题，影响全国、全省或者几个地级市的业务。
阿里云 CDN 基于边缘云 3K+ 节点，针对节点间的网络品质，构建了寰球骨干网网络感知零碎。当初每分钟运行着几十亿的探测，保障着 CDN 业务的安稳运行。
2.0 全链路感知阶段
全链路感知由最初一公里探测、骨干网探测和源站探测形成。其中最初一公里探测，是客户常常关注的问题。骨干网网络感知解决了 CDN 大范畴故障的问题，然而对于某个或某几个节点的问题，仍宽泛存在。
随着阿里云 CDN 体量越来越大，小范畴的问题也会造成较大的影响。一种典型问题就是，客户上报某某省拜访有问题，然而 CDN 侧却不能发现。问题排查下来发现，最初一公里的链路影响了客户的拜访。而最初一公里探测可能疾速的发现客户测问题。
如何构建最初一公里探测：专用的端探测设施 + 节点反向网民探测。基于端探测设施，阿里云构建了与客户拜访统一的网络感知能力，以此模仿客户的业务拜访。端探测设施资源无限，有可能笼罩不全，与节点反向网民探测造成互补。
阿里云基于骨干网探测、端边探测技术以及回源探测能力，构建了寰球笼罩的全链路网络感知零碎。当初每分钟运行上亿次全链路探测，笼罩了 CDN 节点全量 VIP 网络品质监控。
3.0 智能剖析网络感知阶段
构建网络拓扑，并基于网络拓扑进行网络问题的剖析。
国内运营商的网络是绝对简略的。三大运营商都是团体、省公司、市公司的构造，对应的网络也是分层的，国家骨干网、省级骨干网以及县市的网络。随着阿里云海内业务的一直拓展，网络感知也拓展到海内场景。
新场景新特点：运营商多，BGP IP 多，多线路宣告。什么意思呢？在国内 A 到 B 的拜访，通常布局在同一个运营商，是一条布局好的路线，A 从 A 省，到国家档次骨干网，到 B 省，到 B 市，到 B。而在海内不同，A 到 B，有可能经验多个运营商，比方可能是：A-> 运营商 C-> 运营商 D-> 运营商 B->B，也可能是 A-> 运营商 E-> 运营商 B->B。不同运营商会设置不同的策略，造成网络拜访的复杂度更高。
新问题新思路：在国内探测办法根底之上，减少多线路探测能力，构建海内网络拓扑图，感知所有可达线路的品质。在多条可达链路中进行最优抉择，保障客户业务的服务质量。
CDN 节点逃逸成果：针对不同场景，边缘网络感知零碎定制了相应的策略。对于重点链路，采纳高强度探测，最高做到毫秒级探测，可能实现秒级逃逸；对于大规模问题节点，基于互联网网络稳定的特点，实现分钟级逃逸；对于单 VIP 问题，实现十分钟级逃逸。
边缘网络感知一个重要场景是节点逃逸，这也会利用到到其余场景：
| 选路场景。全站减速、直播、组网等业务，都会基于网络状态进行最优门路的抉择。网络感知作为选路的根底信息，提供了实时及历史数据，进行最优门路的抉择。
| 节点品质分级场景。
| 协定栈优化场景等。
05 总结与瞻望
基于边缘网络感知的品质大图监控整个边缘云的运行状态，既有实时的问题发现与问题解决，又有长周期的资源品质评估、业务品质评估、技术指标基准等。这些保障着边缘云的衰弱倒退。
全链路探测笼罩了大部分场景，然而还不能做到每个客户的业务都能有对等笼罩的监控。如何更无效的探测，是个值得思考的问题。把边缘网络感知设想成人体的神经系统，它既要无处不在、处处感知，又要能做到重大影响疾速感知、快速反应，小的影响无效过滤。