双十一刚刚过来，你的快递都收到了吗？如同已经因流量激增，导致各地直达及收件点爆仓，快递迟迟不到，提早甚至长达半个月的新闻简直绝迹。当运输速度恒定，中转站点的多寡、分拣能力的强弱、是否丢包重发，决定了你的快递是否如期达到。【融云寰球互联网通信云】
那么，如果 IM 音讯是物，音视频内容是物，那么寰球通信网就是负责传输的物流零碎。在物理间隔恒定的前提下，对于路由跳数、网络带宽、网络品质和缓存队列的设计和优化，决定了零碎是否做到高质量、低提早的传输。
这是融云首席架构师李淼在 WICC 广州“出海分论坛”中分享的话题引子。也因而，李淼对于《寰球低提早通信网络的设计与优化》的话题分享变得更加具象。
RTC 与 IM 寰球网络的设计有所同，有所不同
融云寰球通信网络分为 RTC 寰球网络和 IM 寰球通信络两个局部，这是因为 RTC 和 IM 在传输中不同的减速特点所决定。
（RTC 网络与 IM 网络）
相同点在于：二者可在数据中心、节点等多项物理设施上进行复用，并且都必须保障高质量、低提早的传输，从而为用户带来极佳的场景体验。
不同点在于：RTC 基于 UTP 协定运行，对于用户体验而言，容许有肯定的丢包率，但对于延时要求刻薄；而 IM 基于 TCP 协定进行业务承载，在要求音讯不能失落的同时，须要音讯的集中存储，不仅能为用户不在线时存储离线音讯，还要依据业务类型，进行历史音讯的存储。
因而，融云对于 RTC 的设计，是齐全去中心化的分布式通信网络。益处是在后续进行网络优化时，能够随便减少媒体节点部署，而不影响用户的任何应用体验。
融云 IM 的网络设计采纳的是将数据流量导入到数据中心的形式，已陆续在国内、北美和新加坡别离设立了数据中心，目前已迭代至基于 Anycast 的一体化减速网。特点在于多协定反对、多数据中心反对，并且，基于 SmartDNS & Anycast 的减速原理能够更高质量地保障在寰球范畴内，节点调配的准确度。此外，IM 的许多寰球链路优化工作，都能够在 RTC 上复用。
理解完以上架构，重点来了：融云是如何进行延时优化的呢？这须要别离从 RTC 和 IM 两个方向进行解析。
如何升高 RTC 的网络延时
（RTC 通信过程）
对于 RTC 而言，能升高延时最好的方法，就是进步 RTC 节点的覆盖率，目标在于缩短用户与边缘节点的物理间隔，也就意味着以更少的跳数实现连贯。
融云对于节点的抉择先是要保障大洲级的全笼罩，再是对热门区域进行重点笼罩。所选节点基于一线 IaaS 厂商的私有云服务搭建，每个节点之间都可通过专线互联。岂但能够晋升链路传输的稳定性，还能够升高 RTC 节点的跳数，甚至能够做到 0 跳或者 1 跳。
优化的难点在于：如何让用户抉择到品质最好的节点。通常最直观的方法是通过智能 DNS 解析，但融云通过验证发现，准确度率只在 80% 左右。为此，融云在之后减少了 IP Anycast，它跟 DNS 原理齐全不同，可间接通过 IP 的形式来进行调配，这个调配是运营商级的。
在链路探测方面，物理间隔最近的 IDC 未必就是品质最好的节点，即使采纳 smart DNS+IP Anycast，准确度仍然无奈达到 100%。为此，融云减少了客户端的探测能力，在用户连贯时下发 N 个地址。客户端依据下发地址进行探测，择优抉择链路连贯。据日志剖析，准确度达 99.5% 以上。
同云连贯能够通过链路优化来保障，那么跨云又该怎么办呢？
融云的做法是通过二级级联，将数据中心之间的流量通过所洽购的 SD-WAN 进行导入导出。这其中，级联优化至关重要。
比方，一个北美用户跟一个国内用户通信，融云会先在北美与香港之间进行专线互联，而后香港再与国内的节点进行专线互联。这种通过香港节点进行转发的计划，可能在保证质量的前提下，达到低延时的网络优化成果。
但难点在于：故障降级。传输过程中，同云的专线和 SD-WAN 都可能会呈现故障。只管故障的概率极低，但一旦故障产生，就必须有所取舍，为了保障用户可能失常接听互通，只能抉择将整个通信链路进行降级。比方当专线出问题时，会通过二级级联的形式，进行节点的跳转，或者间接通过互联网公网的形式进行数据的转发。
此外，要降延就要有欠缺的网络延时监控零碎。融云在客户端建设了各种规范的 QoS 监测零碎，包含数据实时上报和后盾剖析。
如何升高 IM 的网络延时
IM 的网络延时优化路径次要集中于节点间数据转发和证书计算前置两个方面。
在节点数据的转发方面：因为 IM 数据基于 TCP 协定传输，但 TCP 的拥塞管制和丢包重传策略并不敌对，因而融云将局部 TCP 协定替换成 QUIC 协定，也就是说，从物理间隔最远的边缘节点到路由节点数据的传输，融云都通过 QUIC 进行了优化。
（IM 寰球网络的历程）
通过 QUIC 优化，首先能够防止在边缘点跟路由节点之间，TCP 的三次握手，间接将 TLS RTT 降为 0；其次是当网络抖动时，QUIC 有更敌对的丢包重传策略，能够做到丢哪个包就补哪个包，而不会像 TCP 那样，一旦丢包，后续所有的包都要进行重传。内测表明，这一优化，使整个网络延时升高了 15% 左右。
在证书计算前置方面：融云采取将 TLS 证书和 SSL 的证书，在边缘节点上间接进行替换的形式。这样一来，首先是缩小了用户数据到数据中心之间的整体的 RTT，可将 RTT 间接降到 0。其次，IM 多有小包通信的场景，例如一个信令包只有 10-20 个字节，通过在边缘点上将数据包进行解密，明文传递到融云的路由节点，再进行加密传到数据中心，大大降低了两个最远物理距端点间的数据传输量。
须要阐明的是，用户齐全无需放心数据的平安问题。因为融云的边缘节点和路由节点全副由融云管制，均为受信网络。但如果是必须要在公网实现数据传输，融云依然会通过传统 TLS 形式来进行数据链路加密。
当然，融云对 IM 的优化策略远不止于此，更多体现在客户端及服务端日志的收集、zero copy、多路复用、IP 直连和 QoS 保障等多个方面。
比方对日志的收集，融云每发一个 SDK 版本，都会减少新的日志埋点，用于剖析业务、剖析网络等，以此进行一些定向或定点区域的优化。
在谈及将来打算时，李淼指出，融云将不计成本，不遗余力地持续加大网络建设力度，为开发者提供更加优质的服务。就研发而言，将继续晋升软件自身的解决能力，不断丰富数据收集的伎俩，同时晋升数据预估的准确性。