什么是SD-WAN？图文详解五大技术点
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什么是SD-WAN?
为什么需要SD-WAN?
1. 更快：规划最优路线，降低网络延时
2. 更稳：绕开拥塞线路，避免抖动丢包
SD-WAN，为极速远程而生
庞大机房节点数量决定扎实基建
千万终端实时探测网络质量
智能路线优化
高速数据包转发
负载均衡
使用远程桌面时，被控端的画面经过编码后，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Zuler OTT SD-WAN。
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。
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。
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。
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。
庞大机房节点数量决定扎实基建
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。
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。
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。
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。
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：
- 1. 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；
- 2. 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。
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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。
下一期，我们将深度拆解RTC技术，一起聊聊远控业内首创的ToDesk RTC引擎带来的全新变革。
敬请期待！