華為開發者大會主題演講：抖音短視訊網路效能優化實踐

內容來源：華為開發者大會2021 HMS Core 6 System技術論壇，主題演講《抖音短視訊網路效能優化實踐》。

演講嘉賓：卡濤，抖音Android架構師

大家好！我是來自位元組跳動抖音體驗團隊的卡濤。我的分享主題是抖音短視訊網路效能優化實踐。接下來，我將介紹短視訊應用的弱網瓶頸，以及整合HMS Core無線傳輸服務後的改變。

弱網：短視訊應用的網路瓶頸

日活躍使用者數量突破6億的抖音，面對巨量的使用者群體，迎來了巨大的網路體驗挑戰。播放視訊卡頓、視訊載入時間長、卡頓5秒以上，這些都是困擾我們的問題。抖音還有直播業務，其中的“推拉流”過程對頻寬的要求非常高，網路不行會直接導致使用者在直播搶購時“卡了”。針對這些問題，我們一般會進行區域網探測，檢視頻寬問題；診斷測試，判別哪條鏈路出現問題。

隨著抖音業務範圍的不斷擴大，安卓端側的業務需求也逐漸增多，面臨許多網路困境——

• 視訊下載/上傳：抖音的很多使用者不僅會下載視訊分享給他人，還會自主上傳的高質量的視訊，這對網路要求很高。

• 動態化：抖音的電商業務發展蓬勃，其中的資訊流廣告會呼叫一部分動態化資源。

• 外掛化：除了短視訊，抖音的直播、本地生活、社交等功能外掛的終端體驗尤為重要。

• 離線化：在春節、購物節等時間節點舉辦大型活動時，抖音會上線很多玩法、遊戲。這時要保證活動的即時性，比如春晚搶紅包的場景需要提前下發，對頻寬也有很高要求。

• 直播：抖音的直播業務如火如荼，需要保證頻寬足、時延低、弱網環境儘量流暢等條件。“推流” 情況下，上傳的頻寬足夠即可；“拉流”則對觀看直播的實時性、時延、頻寬、弱網可用性都有非常高的要求。

• API請求：抖音使用者量級大，若要持續拉取使用者資訊和視訊播放資訊，就對頻寬、時延、弱網和穩定性提出了挑戰。

  

系統能力：網路優化的突破口

那麼，抖音如何在應用側提升網路體驗呢？應用業務層網路可用性優化有動態位元速率、動態解析度、業務降級等。比如視訊可以在低網速下自動降低位元速率；用智慧心跳能力探測網路的心跳間隔。

網路框架層可用性優化有資料包壓縮、動態選路、DNS解析優化、複合請求、連結層優化、CDN加速、協議層優化、弱網切換。如果使用者的網路環境比較差，我們會提示使用者登入免費Wi-Fi；或是提示他們選擇免流模式。針對流量敏感的使用者，我們也會盡量讓他在較高質量的網路下瀏覽A，不對資費造成很大影響。有些業務的實時性要求不高，但對抖音的前臺流量影響很大，後臺還會對這些業務進行CDN限速，從而保證前臺的播放和直播體驗。系統層網路可用性優化則體現為更準確的使用者感知、更精準的預測、更強的三方管制、更精細的連結保護。

以上都是目前業界比較通用的網路優化方式。HMS Core無線傳輸服務中的系統網路增強能力，包括鏈路保護、頻寬加強、場景預測、弱網可用、訊號評估，基本做到全覆蓋。

針對網路卡頓，經過測試發現根本原因是關鍵鏈路的載入導致的。應用側的弱網診斷手段有限，無線傳輸服務提供了更強的弱網感知和識別能力，進而進行更精準的弱網預測。它可以幫助應用理解網路API連結的優先順序，主動控制頻寬的併發量，感知更多的網路狀態切換、更全面的使用者體驗資訊，提升使用者體驗。

最佳實踐：抖音弱網優化的典型案例

弱網預測，可以在弱網來臨之前讓應用有所準備。無線傳輸服務接到通知後，可以在地鐵、電梯、高鐵等不同弱網場景採取不同的雲控弱網措施。比如使用者在弱網場景下觀看點播或直播，可以智慧預載入，調整推送位元速率，並進行流量管控，提前下載流量。

如果預估弱網環境持續時間不長，無線傳輸服務會進行弱網的行為指引，提示想要退出應用的使用者“您的網路即將恢復，請耐心等待”。預感弱網環境變化後，它還會提前調整協議層引數。另外，針對一些對前臺影響大、耗流量的業務場景，抖音也會考慮撤掉。但在網路質量好的情況下，這些業務場景對使用者體驗是有益的，我們一般會通過實驗觀察表現後決定去留。

卡頓透傳，可以讓系統精細化決策。使用者在播放長視訊時，如果後臺請求超時，基本沒有感知；在前臺點播短視訊時，如果看到十幾秒卡住再播，體驗就會變得非常差。造成這一現象的主要原因有瞬時無網、延遲波動、頻寬受限等。如何解決呢？為了優先保證視訊載入和流媒體，無線傳輸服務可以結合卡頓事件定製策略，在預估Wi-Fi訊號、5G訊號、基站訊號後，定義網路通道優先順序並增強頻寬。

網路卡頓快速響應，讓隱藏的卡頓不再成為體驗瓶頸。之前，網路斷連1-2秒，應用無法及時感知。但前臺的點播或直播就會有5-6秒的卡頓。整合無線傳輸服務後，可以做到事件可預測、雙向事件通知和時常評估。在可感知的前提下，保證無網條件不傳送無效請求，有網之後立即請求，更好地服務於對實時性要求高的應用場景。

大資料量頻寬擴容，讓痛苦快速消失。隨著使用者視訊質量的提升，抖音面臨大幅度的頻寬消耗以及應用流量需求。比如外掛下載、大型活動離線化資源下載、動態化資源預載入、視訊上傳、直播推流、安裝包下載。首先，抖音會進行應用級優化，通過流量排程，完成錯峰下載，保證前臺流量順暢，同時在服務端限制CDN速度。整合無線傳輸服務後，Wi-Fi高優先順序發包、雙Wi-Fi功能、多網併發、頻寬管控等功能持續優化。

總的來說，基於抖音使用者的大體量，整合無線傳輸服務能力的表現很不錯。我們還有很多和華為在功耗、顯示、網路等方向的合作，希望有機會和大家再次分享，感謝！

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