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远控硬核拆解(三):OTT SD-WAN,您的远程桌面“智能导航”

2023-06-22

使用远程桌面时,被控端的画面经过解码后,需要通过网络传送到主控端。以我们熟悉的快递举例,快递发出后,要经过站点集散中转、道路运输,最终才能送到目的地。不管是道路的拥堵,还是站点货物的积压,都会使得快递晚到。

同理,远程桌面的传输也面临着网络线路拥堵、路由节点数据积压等诸多难题,导致端到端延时大幅提高。为提高网络传输的质量,OTT SD-WAN技术应运而生,它就像是我们手机里的“行车导航”,实时探测所有节点的网络质量并选择最优传输路线。本篇就将深度拆解ToDesk核心技术之二——Zuler OTT SD-WAN

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什么是SD-WAN?

OTT SD-WAN(Over-The-Top Software-Defined WAN),即顶层软件定义广域网。

- 广域网,是指覆盖较大范围的网络,比如全国、全球的网络。而在某一区域(如家庭、学校、工厂)内多台计算机互联成为的计算机组则为局域网。

- 软件定义,是指我们通过软件来管理这个超大网络上的数据传输。全球有大量的运营商,不同运营商网络之间一直缺乏信息交流和统一管理。OTT SD-WAN 就是在运营商网络之上搭建一个统一平台,解决应用层的互联互通问题。

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为什么需要SD-WAN?

1.更快:规划最优路线,降低网络延时

运营商网络本身不具备全局视野,每个路由器只能基于局部信息尽力传输。这种方式就像开车没有导航,只能看着沿途的路牌走,无法避开前方拥堵和事故路段。SD-WAN则给网络带来了“智能导航”,能够提前发现拥堵路段、自动规划最优路线,保障传输的高速稳定。

此外,SD-WAN的“转控分离”架构还能降低网络的处理延时:网络机房负责转发,控制机房负责线路规划和资源调配。二者分工明确,把各自的硬件效率最大化,共同实现更低延迟

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2. 更稳:绕开拥塞线路,避免抖动丢包

除了速度,远程桌面的网络传输更要追求稳定。网络波动带来的抖动和丢包会造成卡顿和画质损坏,严重影响操作连贯性。SD-WAN能够实时探测全域网络的延时、丢包和抖动情况,主动绕开不稳定线路,从源头上规避网络抖动与丢包即使遇到突发波动,也可以实现毫秒级的快速线路切换,把网络波动的影响降到最低。

ToDesk SD-WAN,为极速远程而生

SD-WAN和网络优化是一项高度复杂的系统性工程,既需要大规模组网技术,又需要海量数据训练和实战经验积累。ToDesk团队具备4亿月活规模、超10年的全球网络优化经验,将全球领先的SD-WAN服务引入远程桌面,实现全球任意两个节点间网络延时不超过120ms,终端到边缘节点延时不超过10ms。

扎实基建,机房节点数量200+

要实现有效调度,首先就要有足够多的节点机房。ToDesk目前在全国部署的机房数量已经超过200个,覆盖密度远高于传统远控厂商。此外,ToDesk SD-WAN采用“核心-中层-边缘”三层组网架构,信息高效共享,且骨干节点间专线直连,进一步降低传输延时。

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千万终端实时探测网络质量

ToDesk SD-WAN依托覆盖全国的节点机房和千万级在线终端,可以精准感知全国网络状况。节点之间的骨干线路好比“高速公路”,从用户终端到节点的接入线路好比“最后一公里”。网络质量探测对二者都要兼顾,才能确保全程畅通。

- 对于接入线路,在线终端会定时向节点机房发送探测信号,并选出最快速的接入点,确保数据顺畅进入骨干线路。

- 对于骨干线路,节点之间会互通彼此之间的线路状况,并把信息汇总到SD-WAN控制系统,获得网络质量的全局感知。

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智能路线优化

基于实时探测到的信息,ToDesk SD-WAN进行全局计算,选出最佳接入节点和最佳转发路线。计算过程基于QoE(Quality of Experience)算法,对丢包、延时、抖动等大量指标进行优化平衡。当用户选择不同的流畅度、还原度、资源占用配置时,算法结果也会发生相应变化。

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相较传统路由系统的局部路线选择,SD-WAN站得更高,看得更远,不会因为眼前的路好走而陷入前方的拥堵。规划好路线后,SD-WAN会在数据包出发的第一时间就给它带上“导航”指令,每到一个节点都会按指令走向下一个节点,直至终端。

ToDesk开发了基于最新SRv6的高效IP承载协议,解决了传统IP承载网的孤岛问题,协议结构更精简,解析和转发更迅速。

高速数据包转发

就像快递在集散中心分拣要花时间一样,数据包在机房转发时也有处理时间。如果处理不及时,还会增加数据包的排队时间。

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为了提升转发速度,ToDesk在SD-WAN机房中采用了自研的用户态网络转发协议栈,能从两个方面提升处理速度:一是基于DPDK的精简架构,数据包从网络硬件直达用户空间,减少了内核空间与用户空间之间的数据拷贝和系统调用;二是采用轮询模式完成数据包收发,CPU处理数据包的过程不再被打断,节省了CPU切换任务所需的性能和时间。

相比于传统机房的Linux内核级转发,ToDesk的用户态转发速度提升5~6倍,单次转发用时低于1ms。

负载均衡

基于实时探测到的网络情况,对负载较高的网络线路进行智能分流,提前预防网络拥塞的出现,维持系统整体的稳定通畅。


SD-WAN网络和视频编解码技术共同奠定了ToDesk优质体验的基础。ToDesk还将RTC实时传输技术应用到远程桌面传输中,不断拔高低延时、无卡顿的极致用户体验。

了解ToDesk远控业内首创的RTC引擎