?做海外市場，特別是目標面向全球的用戶，網絡的重要性不言而喻。試想一個移動端應用，打開 App 首頁需要 10s 的時間，恐怕會讓一半的用戶流失。愛奇藝推出的國際版面向全球的用戶，在面臨海外網絡復雜的環境，針對性做了一系列優化實踐，取得了不錯的效果，在此總結分享我們的一些做法和優化思路，希望對你有所幫助。

優化實踐的幾個核心：能不請求網絡就不請求，請求的鏈接目標 0-RTT，請求的內容越小越好。

01  調研當地的網絡情況

在 App 初期版本內增加請求鏈路的采樣。樣本數足夠的情況下，可以清楚你要推廣的市場是怎樣的環境。樣本數據讓我們清楚發現了各個國家、地區網絡的問題，在大規模宣傳和投入前，做好 App 的基礎工作非常重要。

圖：海外用戶至海外數據中心的網絡延遲（這是監測節點數據，用戶端延遲更高）

?圖：海外主要國家、地區移動網絡情況

在調研階段，我們發現了以下問題比較明顯，切實影響我們的運營及 App 體驗。

一、運營商劫持嚴重，DNS 劫持、HTTP 劫持。二、移動端網絡復雜  東南亞的網絡基礎建設還待改善。三、低端 Android 機有一定的占比，數量級別影響決策。四、國際網絡用戶端到服務器的延遲高

在初期階段，技術工作的核心是解決以上問題，為后續的運營做好基礎建設。因為業務接口大部分為 HTTP 形式，就開始圍繞 HTTPS 進行針對性改進。

圖：一個HTTPS請求階段分析

一個 HTTPS 在第一請求會有 5 個 RTT

1RTT(DNS)+ 1RTT(TCP 握手)+ 2RTT(TLS1.2)+ 1RTT(HTTP 鏈接)

如果以端到服務 50ms 延遲為例，一個 HTTPS 的接口延遲 =  350ms =  50*5+ 100ms（服務端）如果目標是一個非國內用戶，打開首頁需要 1.1s, 這個時間顯然有點長。

下面開始進行技術改進的正文：圖：概括技術性優化的關鍵點

02  改進優化方案

01 基礎鏈路的改進優化 

1、DNS 優化調整

DNS 的解析改為 HTTPDNS，DNS 的改進上線后觀察初始連接請求提升 17% 的效率。

解決域名劫持問題 （東南亞地區回傳的數據顯示有不少劫持）

解決 LocalDNS 非就近分配問題

結合業務可以做解析預熱。

2、傳輸層的優化調整? 

MTU 的問題  

• Client 端和 Server 端不同的 MTU 值會導致丟包率過高。AWS 某些場景實例默認巨型幀：MTU 是 9001，但接收端默認 1500，這時候就會出現一些丟包的現象。
• 如果你用了多個云商服務，用 VPN 組網，IP隧道封裝的數據臨界 1500，又會造成丟包、包重傳問題。
• 最嚴重的情況：部分網絡封殺 ICMP 協議，導致 MTU 無法自動協商?

TCP 層面的優化  

TCP 擁塞控制優化?

擁塞窗口 CongWin 是未接收到接收端確認情況下連續發送的字節數;  CongWin 是動態調整，取決于帶寬和延遲的積，比如 100MB 的帶寬 100ms 的延遲環境。時延帶寬積 = 100Mbps*100ms = (100/8)*(100/1000) = 1.25MB理論上 CongWin 窗口可以最大化到 1.25MB。CentOS 默認CongWin = 20*MSS，在 29KB 左右，離上限 1.26MB 差太多了，默認值上調TCP的啟動會更快。

TCP 快速打開 (TCP Fast Open：TFO)?

TCP 的 keepalive 下依然會有鏈接斷掉重建的情況，TFO 是針對這種情況的優化。圖：TFO 的原理機制

在我們觀察中開啟 TFO 機制，海外業務一個 RTT 通常時間在 100ms 以上，HTTP 請求效率提升了 12% 左右。

02 應用層的改進優化 

1、HTTP 的優化

?HTTP1.1 有個 keep-alive 作用是復用 TCP 鏈接，減少新建的消耗，對于瀏覽器的業務比較適用，但對于移動端這種時間分散的請求，大部分請求還是新建連接。HTTP1.1 的串行機制有頭部阻塞的問題

2、SSL 層優化

盡量升級到 TLS1.3，利用 Pre-shared Key 機制，開啟 ssl_early_data 可以進一步優化 “0-RTT ”，如果無法升級 TLS 版本，優化密鑰算法為 ECDHE，運算速度快，握手的消息往返由 2-RTT 減少到 1-RTT，能達到與 TLS1.3 類似的效果。圖：TLS 版本的區別

TLS1.3 經過優化后，一個 HTTP 請求由之前的 4 個 RTT 減少為 3 個 RTT。

3、升級 HTTP2.0

?幾個重要的改進點：分幀傳輸、多路復用、頭部壓縮。 

多路復用 

在 HTTP/2 中，兩個非常重要的概念：幀（frame）和流（stream）。幀代表著最小的數據單位，每個幀會標識出該幀屬于哪個流，流也就是多個幀組成的數據流。多路復用，就是在一個 TCP 連接中可以存在多條流。這些改進可以避免 HTTP 隊頭阻塞問題，提高傳輸性能。 

頭部壓縮 

開發人員如果不注意對 header 內容的控制，會造成 header 內容失控的現象，客戶端極容易存儲一個非常大的 Cookie圖：HTTP2 的分幀傳輸機制

4、邊緣節點動態加速 這個是非常有效的方式

?盡可能離用戶最近，利用邊緣節點對路由、鏈路進行優化，提高動態服務的效率。相較于直連模式，使用動態加速后，P90 的接口延遲效率提升了 60%。

圖：愛奇藝海外動態加速的效果提升

5、啟用兜底機制 

?對于失敗的請求，啟用兜底的協議 QUIC 或者 kcp。客戶端的失敗率在 3% 左右，對這部分請求使用 UDP 協議兜底嘗試，在我們的觀察成功率提升了 45%。

 03 傳輸內容的優化 

1.應用 Brotli?

因為預置了字典，在同等級別的壓縮率下，對比 gzip 至少提升了 17% 的壓縮比，接口平均的 Content-Size 由 30KB，降至 18KB。

2.接口由 JSON 改為 Google Protobuf?

應用 Protobuf 的重要原因是解析效率比 JSON 至少高四五倍，在節點深度和數據量大的情況下更明顯。但注意 Protobuf 內部的 varint 壓縮，只對小于 128 的數字進行可變長壓縮。實際效果不大，生產環境如果數據量大，外層的壓縮如 gzip 不可少。

3.圖片格式升級為 WebP?

在應用 WebP 的同時，降低海報圖片的質量，實踐看海報的 quality 設置為 85% 肉眼難以分辨，相對同質量的 JPEG 或者 PNG ，可以最大減小 45% 的體積。應用效果明顯。App 打開首頁圖片的加載提升肉眼可見。

04 業務層面的優化改進 

1.減少不必要請求：

?一些通用內容，如導航、頻道，通常由運營人員主動更新。如下圖，增加一個啟動階段請求的接口，里面放入內容更新的時間戳，與本地 cache 的時間戳有差異，則異步請求更新。

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2.區別用戶網絡，適應不同的策略。?

對于視頻，非 WiFi 默認啟播碼率為 360P。對于海報，后端接口提供兩種質量的 Url，WiFi 高質，4G 低質。

3.更多的業務優化

?增加請求重試、調整 HTTP 的超時時間，請求緩存等等  這些可以根據業務的需求進行調整。

03 結尾

愛奇藝海外版經過一系列細節優化，用戶體驗持續上升。用戶接口延遲、客戶端失敗率、視頻播放成功率一系列的關鍵指標得到很大的改善。這也助力愛奇藝在東南亞多個國家的應用市場排名升至 TOP 1。另外 App 優化、Server 延遲優化、產品體驗的改進，這一系列只有相輔相成才可以最大化提升用戶體驗。?