Cronet网络库系列(四)：移动网络弱网优化综述

弱网指标：

以下6个指标基本覆盖了网络状态。不同的业务会侧重不同指标，例如视频传输可能将吞吐量放首位，IM可能将rtt指标放首位。
指标的具体数据可以借助一些网络测试工具进行模拟，比如腾讯的WeTest， 苹果的 Network Link Conditioner，Facebook 的 ATC（Augmented Traffic Control），来获取不同场景的指标数据。当然最终还是在发布产品中建立上报体系监控实际运行数据。

1. httprtt（http Round-Trip Time）又名 TTFB（Time to first byte），指从客户端请求的第一个字节开始发送到接收到 http header 的第一个字节的时间差。
2. tcprtt（tcp Round-Trip Time）指客户端 tcp 信道第一个字节发送到接收第一个字节的时间差。
3. throughput，中文名字吞吐量，它是用来衡量单位时间内成功传送数据的数量，是可以比较客观的衡量网络质量的指标。吞吐量 =（获 bits 结束大小 - 获 bits 开始大小）/（获 bits 结束时间 - 获 bits 开始时间）。
4. signal strength，这里指的是无线信号强度。
5. bandwidth-delay product，中文名带宽时延乘积，指的是一个数据链路的能力（throughput）与来回通信延迟（rtt）的乘积。
6. ICMP rtt，也就是ping耗时。

注：前5个指标Cronet在NetworkQualityEstimator中有实现，ping的实现可以参考busybox源码， https://git.busybox.net/busyb...

参考自：https://www.infoq.cn/article/...*DsymqbGvy

弱网优化：

一次网络请求大致过程是：(解析代理)->DNS解析Host->建立连接->通过协议传输->后台或CDN逻辑->数据返回->结束连接

终端优化

1. DNS优化。包括接入大厂的HTTP(S)DNS，访问最近的DNS服务器；内置DNS服务IP列表；缓存DNS；依次并发多DNS请求，取最快的一个(腾讯mars复合连接策略)。

ref: https://juejin.im/post/5cbfda...

1. 预连接/连接复用。包括Http/TCP的keep-alive，减少Http/TCP建立连接的耗时。
2. 多级缓存。Http Cache、应用层Cache。
3. 请求优先级。合理调度并发数量。
4. HTTPS SSL session持久化以及复用。减少SSL握手时间。

终端后台协议

1. QUIC（Quick UDP Internet Connections）基于UDP实现传输应用层协议。优点有减少握手次数、解决TCP丢包时队头拥塞问题、连接迁移等，是Http 3.0标准协议的核心。

因暂无时间配置个人服务器，而且业务短期内也不会切QUIC，所以这里引用百度的优化数据，也有其他开发者资料显示弱网下UDP丢包更严重。

弱网优化的收益我们主要从上面讲到的进入弱网状态后的手段来看，包括开启 QUIC，QUIC 预连接，开启复合连接。
1）弱网下开启 QUIC 后，网络连接成功率提升 0.01%，平均耗时降低 23.5%。
2）弱网下开启 QUIC 预连接后，QUIC 协议的 pv 从 37 万涨到 90 万。
3）弱网下开启复合连接后，bad 状态下耗时降低 2.5%，offline 状态下耗时降低 7.7%。
ref: https://www.infoq.cn/article/...*DsymqbGvy

1. 请求合并。包括请求域名的合并，减少DNS查询时间；包括请求次数的合并，例如GraphQL。
2. 心跳长连接，用于消息push等及时下发。微信Mars就是通过定时发送心跳包跟后台建立消息通道。

ref: https://juejin.im/post/5c6234...

后台优化

1. 数据量优化。包括压缩数据、增量下发、压缩请求头、304检查。
2. 服务器部署区域。

Cronet功能

1.支持比较全面的网络状态监控，包括http/tcp rtt、吞吐量、信号强度、系统网络状态变化。通过ExperimentalCronetEngine.enableNetworkQualityEstimator开启。
2.基本支持上述的终端优化。
3.支持HTTPS/SPDY/QUIC等协议。

其他参考文档：
弱网优化综述
http://yunxin.163.com/blog/52im-2/
通讯基础
http://www.52im.net/thread-1413-1-1.html