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SD-WAN铸“游戏快线”,开通游戏快车道发布时间:2018-06-05 13:34

游戏时代下技术的升级之路

经CNNIC统计,截至到2017年12月底,我国网络游戏用户规模已达到4.42亿,占整体网民的57.2%;手机网络游戏用户规模达到3.85亿,占手机网民的53.3%。

如此大的市场造就了网络游戏市场的火爆,让很多游戏运营公司赚的盆满钵满。但是随着游戏实时交互性、游戏画质的不断提高、游戏在线玩家的不断增多,对承载游戏应用的基础网络运营商及网吧运维人员提出了更高的要求。

不论是之前火遍大江南北的LOL,还是现在家喻户晓的”吃鸡”,已经让无数网吧从业者及运营商喜忧参半。游戏中为什么会掉线,为什么会卡顿,为什么跳ping,是每个代维人员都想知道和解决的问题。

互联网中的应用有成百上千种,按大类可以分为:P2P、HTTP、网络电视、即时通信和网络游戏等。几类应用各有特点,很不幸网络游戏属于其中的弱势群体,抢占资源能力极差,当网络出现拥塞时最先被诸如迅雷等P2P大佬KO。目前网络游戏及手游的游戏体验,已经很大程度决定了玩家对于基础网络的选择,“不好就换“已经成为大多数玩家的任性选择。

图1:公网中脆弱的游戏应用

这就催生了一个新兴的行业——游戏加速。当前国内大多游戏加速服务商,提供的加速服务从本质上来说就是VPN技术,说简单点就是建立一条“专有的隧道“去往游戏服务器。但是如何选择这条通往游戏服务器的快车道,业界众说纷纭。

有的人建议直接建设重点业务如游戏、政务金融等物理专网,直接隔离公网业务,但这种方案的过高的建设成本让人望而却步。另一种方案就是利用SD-WAN技术在骨干网中将游戏切片,建立虚拟游戏专网。这点和5G将三类业务进行网络切片有异曲同工之妙。那到底SD-WAN是如何实现游戏切片,进而实现游戏加速的呢?

图2:5G三大业务场景的网络切片

SD-WAN从何谈起?

SD-WAN是软件定义广域网的缩写,指利用智能动态路由控制、数据优化、TCP加速、QOS等软件技术与传统网络资源进行融合,最大限度发挥传统资源的性能,其核心是让用户可以自行对广域网带宽及业务进行智能管理。

 

图3:SD-WAN整体解决方案

SD-WAN的众多功能模块中用来实现应用加速的两个核心技术是:TCP加速模块和虚拟网络切片模块。

TCP加速模块:

TCP从诞生之日起,就利用其确认及包重发机制,保证了数据在互联网中的可靠传输。同时它具有非常好的自适应性。目前全球互联网中90%以上的数据是通过TCP协议来传输的。然而这个协议设计时并没有考虑到当今网络带宽的飞速发展及新型应用的要求。表现为:一旦网络中发生丢包和延时增加的情况,TCP反应强烈,立即将传输速率下降一半,同时进入慢启动状态。这种保守的设定导致网络无法有效地利用带宽,数据传输耗时久,应用响应缓慢等问题。

TCP加速是指通过一些优化的算法和机制,改善TCP协议对拥塞状态的判断,优化TCP协议对丢包、时延等状态的响应,使TCP的传输性能更高,以此达到加速的目的。从部署方式来说,分为双边TCP加速(两端均需部署)和单边TCP加速。考虑到双边TCP加速的部署条件,目前单边TCP加速应用更广泛。

具体来讲,主要加速的机制是:基于Learning-based的动态算法,对每个TCP连接实时观察、分析网络特征,根据学习到的的网络特征随时调整算法来更准确的判断拥塞程度、更及时地判断丢包,从而更恰当的进行拥塞处理并更快的进行丢包恢复。

如图4-1所示,TCP加速机制避免了由于非拥塞因素丢包、非网络因素延迟而导致的传输速率下降,同时缩短了网络拥塞恢复的时间,最终使数据传输变得更快更平滑。

 

图4-1:TCP加速效果图

  图4-2:游戏虚拟网络

 

虚拟网络切片模块:

虚拟网络切片的基本原理可以理解为,在一个或多个的不同物理网络或网络服务之上建立一张“虚拟网络”。SD-WAN是依赖于网络结构边缘,管理并连接用户/站点,并将其映射到可用的物理连接上。SD-WAN不仅实现了流量与虚拟-物理网络间的映射,还实现了基于应用的智能路径控制和流量导向,通过自动的配置和管理能力优化了用户的业务体验。其核心价值就是面向应用整合不同网络资源。

如图4-2所示,通过部署必要的SD-WAN网络节点,就可以将IP城域网进行虚拟网络的划分,将部分隧道资源作为游戏应用的专网,以此来保证游戏应用的质量和业务体验。

接下来我们一起看看派网(Panabit)是如何利用SD-WAN实现“游戏加速“的。

 派网“游戏快线”如何实现游戏加速

关键步骤之一:应用精确识别,游戏切片:

派网SD-WAN“游戏快线”解决方案,首先实现的就是应用识别。派网可以精确识别网络中的1200多种应用协议,识别率在95%以上,准确性和识别率在业内无人匹敌。通过实时更新的特征库,可以将网络游戏准确的识别出来,为后续的应用分流和疏导奠定基础。

其次,可以根据源地址和目的地址判别游戏应用在运营商之间或者地理版图上分布,从而了解游戏的流向。通过大量游戏数据的叠加和分析,可以分析得出:广东、浙江、上海是网络游戏电信服务器的聚集地,而山东、天津、北京是联通服务器的聚集地。

     

图5: 英雄联盟(左)及梦幻西游(右)的应用流量流向图

不仅如此,派网解决方案可以针对单个游戏做应用流向的切片分析,如图5所示,为陕西省出口游戏流量分析截图。左图为英雄联盟游戏流向图,主要指向为广东省电信;右图为梦幻西游流向图,主要指向为浙江省电信。在掌握这些信息的基础上,为陕西省出口的游戏加速提供了非常关键的指引和向导。

关键步骤之二:应用智选路由,注入SD-WAN虚拟游戏专网

在了解具体游戏的流向后,首先要做的就是将需要优化的游戏从骨干网中分离出来,然后按就近接入的原则将游戏流量接入最近的SD-WAN节点,将游戏注入SD-WAN虚拟专网(如图6所示)。同时,通过对协议的精确识别,避免其他协议混入游戏专网,这就保障了游戏的带宽、时延、抖动不被其他强势协议影响。

 图6:Panabit将游戏注入SD-WAN虚拟专网

关键步骤之三:将游戏流量送入最接近目标服务器的节点

根据之前游戏切片的分析结果,可以了解不同游戏服务器的地理分布,这样也就基本明确了游戏优化的路径和方向。对于SD-WAN虚拟游戏专网来说,只需将需要加速的游戏送入最接近其游戏服务器的节点就可以完成游戏的加速和优化。

而通过SD-WAN虚拟游戏专网的流量分析可以看出,专网里面的游戏流量十分纯净,游戏再也不用担心被其他应用抢占带宽了。

图7: 游戏虚拟专网上的游戏流量

这样不仅可以解决国外游戏在国内高延迟的问题,更可以解决中国运营商南北互通的问题,通过“游戏快线”可以帮助游戏用户在无感知的情况下,帮助游戏玩家智能选择到最佳服务器,确保到服务器延时降至最小值,从而达到提升游戏体验和用户感知的效果。

市场空间

目前派网“游戏快线”业务已经正式上线,现支持游戏有“绝地大逃杀”,“H1Z1”等。后续,还将陆续开放“魔兽世界”,“英雄联盟”等游戏的加速服务。

自游戏快线业务上线以来,得到了广大用户的广泛认可,相比逐年降低的宽带费用,“游戏快线”为宽带运营者提供了新的收入来源和业务增值服务。相信未来随着实时交互类游戏的不断增加和玩家的对游戏体验的不断提升,“游戏快线”将会迎来更加广阔的市场前景。

同时,派网SD-WAN解决方案还会不断引入更多的加速服务,为企业、政府的关键业务提供诸如“企业快线”,“金融快线”,“视频快线”等服务。