移動端網路常見問題及優化對策

Martin_wjl發表於2017-04-06

移動端網路常見問題及優化對策

當我們開始關注 App 的使用者體驗後,網路通暢性和介面的流暢性是保證 App 好用的重要指標。近期對專案中的網路資料進行了簡單的分析,又對業界的一些方案做了調研,故寫此文做一下知識梳理。

當我們使用 App 的 時候,如經常遇到載入失敗或者小圈轉個不停的情況,那麼很可能 App 的網路效能出現了問題,急需研發同學來進行優化。而對於開發人員來說,定位網路問題又是十分艱難,因為出現網路問題的使用者往往遙在天邊,你沒辦法進行除錯定位。那麼建立完善的網路監控體系就顯得十分重要,通過海量資料的分析來對網路問題精確定位。

通過對資料的分析以及調研、使用者反饋,發現移動端網路常常存在如下的問題:

  • 網路成功率低,經常請求失敗
  • 使用者反饋 DNS 劫持,資料被篡改,出現廣告和請求超時等情況
  • 網路延遲較長,且存在較多的長尾資料
  • 經過資料分析,發現長連的時間明顯比短連的時間少 100ms 左右(短連指的是,經過DNS解析、 TCP 握手、 SSL 握手等一系列的過程建立連線,長連指的是直接複用前者的連線通道)
  • 網路經常出現抖動,本來大部分請求都是 100ms 左右,突然冒出來一兩千毫秒的,甚至有10、20秒的延遲情況
  • HTTP 1.1head of blocking 情況存在,一個網路抖動,很容易影響後續的請求,導致一連串的延遲較高請求(head of blocking:指的是在 HTTP 1.1 中,如果你發出1、2、3 三個網路請求,那麼 Response 的順序 2、3 要在第一個網路請求之後)
  • 傳輸的 Payload 太大,延遲高,易超時
  • 蘋果要求HTTPS ,此時加入的 SSL 握手較耗時

針對上面一系列的問題,業界已經有很多解決方案,我在這裡簡單列舉一些

面對這樣的網路,如何解決?

對於 DNS 劫持的情況,業界的主要做法是 HTTPDNS 或者內建 Server IP 列表。客戶端直接訪問 HttpDNS 介面,獲取業務在域名配置管理系統上配置的訪問延遲最優的IP,獲取到IP後就直接往此IP傳送業務協議請求,不需要使用本地運營商解析域名,所以從根本避免了劫持問題,同時可以降低網路延遲,提高連線成功率。而建立 Server IP 列表,是在本地快取一個 IP 的對映表,此表可在App啟動時動態下發更新,訪問伺服器時直接拿出 IP 發出請求。

移動端網路常見問題及優化對策

傳輸的 Payload 也直接影響了延遲,並且對成功率有影響,對於資料的壓縮,業界很多公司已經開始使用 ProtoBuf 協議,對於優化的百分比我還沒有準確的說資料結論,但是從大家的反饋來說,優化效果明顯。對於資料的壓縮,還可以考慮接入 HTTP 2.0,畢竟這是一個趨勢,也有較多公司已經加入 HTTP 2.0,HTTP 2.0 通過頭部壓縮等方式也幫你減小了傳輸的 Payload。

上面的問題其實很多是涉及到長連與短連的問題,對這個問題有較多的問題可以考慮

  • 域名合併:淘寶、美團等公司公佈的方案中都有提到,就是將公司原來很多域名的情況,合併為較少的幾個域名,為什麼這麼做呢?HTTP 的通道複用是基於域名劃分的,如果域名只有幾個,那麼多數請求都可以在長連線通道進行,這樣就可以降低延遲、增加成功率。
  • 儘早建立長連線,這樣其他的業務請求就可以複用長連線通道,加快訪問速度。對於建立連線的時機,可以考慮多個方面,比如冷啟動,前後臺切換、網路切換等
  • 考慮接入 HTTP2.0,他們兩個都解決了 HTTP 1.1head of blocking,降低了網路延遲,提供了更強大的多路複用技術,還加入了流量控制、新的二進位制格式、Server Push、請求優先順序和依賴等特性。或者接入 SPDY ,但是目前覺得好像直接上 HTTP 2.0 比較合適
  • 建立多通道,比如攜程、美團等公司都有自己TCPUDP通道,具有多域名共用通道,成功率三個九等誘人的功效。同時各大廠也對新的網路協議,比如 QUIC,進行嘗試。Facebook還出一分享,對 QUIC 改進,實現 TLS0-RTT

再者還有一些其他可以考慮的點

  • 加入 CDN 加速,動靜資源分離
  • 對於埋點的資料,也可以合併請求,減少流量
  • App 網路診斷
  • 根據網路情況,動態設定超時時間等

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