移動網絡訪問雲上對象存儲最佳實踐

1、背景

隨着移動應用的普遍應用，智能移動設備在不一樣的無線通訊網絡狀況下，會有不一樣的網絡速度，如何在2G、3G、4G、5G無線通訊網絡下訪問雲存儲的用戶體驗更好，是應用設計的核心競爭力，特別是弱網狀況下的體驗。

2、網絡技術分析

實際網絡中，沒有絕對的弱網，核心是「新應用針對新一代網絡設計(4G下行速率爲100Mbps)、從而在前一代網絡運行(2G下行速率爲9.6Kbps)時網絡體驗差」。所以，須要先分析網絡速率。

2.1 移動網絡分析

2.1.1 術語

簡稱	全稱
2G	2nd-Generation
3G	3rd-Generation
4G	4rd-Generation
5G	5rd-Generation
GSM	Global System for Mobile Communications
EGSM	Extend-Global System for Mobile Communications
DCS	Digital Cellular System/Digital Communications System
PCS	Personal Communications Service
GPRS	General Packet Radio Service
EDGE	Enhanced Data rates for GSM Evolution
CDMA	Code Division Multiple Access
TD-SCDMA	Time Division - Synchronous Code Division Multiple Access
WCDMA	Wide band Code Division Multiple Access

其中，2G 包含 GSM900/EGSM/DCS1800/PCS1800 技術、2.5G 包含 GPRS 技術， 3G 包含 CDMA2000/TD-SCDMA/WCDMA 技術、4G 包含 TD-LTE/FDD-LTE 技術。

2.1.2 網絡速度

	技術點	上行速率(bps)	下載速率(bps)	備註
1G	無數據傳輸	N/A	N/A	發明於 1980s
2G	GSM900	2.7K	9.6K	發明於 1995，短信應用
	EGSM900	2.7K	9.6K
	GSM1800	2.7K	9.6K
	GSM1900	2.7K	9.6K
2.5G	GPRS	42.8K	85.6K
	EDGE	45K	90K
3G	CDMA2000(中國電信)	1.8M	3.1M	發明於 2003，圖片、語音應用
	TD-SCDMA(中國移動)	384K	2.8M
	WCDMA/HSPA/HSPA+(中國聯通)	1.8M/5.76M	2.4M/7.2M/21M
4G	中國電信	50M	100~150M	發明於 2009，視頻應用
	中國移動	50M	100~150M
	中國聯通	50M	100~150M
5G	WiFI	600M	1Gbps~20Gbps(理論帶寬)	發明於2020，IoT 應用

2.2 網絡環境參數

除了上述的上/下行帶寬外，還要關注上/下行丟包率、上/下行延遲、最大傳輸單元(MTU, Maximum Transmission Unit)、DNS延遲、鏈接穩定性等指標。

3、訪問雲上對象存儲實踐

假設網絡上傳帶寬爲 uBW，下載帶寬爲 dBW，應用超時t。
因此

上傳數據包大小 uPKG = uBW * t
下載數據包大小 dPKG = dBW * t

例如 2.5G 網絡技術GPRS下，上傳帶寬 uBW 爲 42.8K，下載帶寬 dBW 爲85.6K，
假設爲優化應用體驗設置超時爲 1 秒，那麼：
  上傳數據包大小 uPKG = 42.8 Kbps * 1s /8 = 5.35 KB
    下載數據包大小 dPKG = 85.6 Kbps * 1s /8 = 10.7 KB

例如 3G 網絡技術WCDMA下，上傳帶寬 uBW 爲 1.8M，下載帶寬 dBW 爲2.4M，
假設爲優化應用體驗設置超時爲 1 秒，那麼：
  上傳數據包大小 uPKG = 1.8 Mbps * 1s / 8 = 230 KB
    下載數據包大小 dPKG = 2.4 Mbps * 1s / 8 = 300 KB

例如 4G 網絡技術下，上傳帶寬 uBW 爲 50M，下載帶寬 dBW 爲 100M，
假設爲優化應用體驗設置超時爲 1 秒，那麼：
  上傳數據包大小 uPKG = 50 Mbps * 1s / 8 = 6.25 MB
    下載數據包大小 dPKG = 100 Mbps * 1s / 8 = 12.5 MB

例如 5G 網絡技術GPRS下，上傳帶寬 uBW 爲 600M，下載帶寬 dBW 爲 1G，
假設爲優化應用體驗設置超時爲 1 秒，那麼：
  上傳數據包大小 uPKG = 600 Mbps * 1s / 8 = 75 MB
    下載數據包大小 dPKG = 1000 Mbps * 1s / 8 = 125 MB

4、總結

基於上述計算，若是但願在單次請求中傳輸更大的對象，能夠設置更大的超時值，好比10 秒。若是傳輸的對象很是大，好比GB級的對象，可使用分片上傳。

固然，若是在網絡速度較低時，好比2.5G網絡的GPRS下每秒上傳數據包爲5.35KB、下載數據包爲10.7KB，此時能夠從前端緩衝區上進行優化控制。

典型的網絡測試：

1. SIM卡的網絡切換
   手機—設置—移動網絡設置—網絡類型選擇
2. 具體弱網場景測試，常見場景包括：地鐵、電梯、樓梯間、衛生間
3. 使用無線網卡、路由器修改寬帶速度模擬網絡速度
4. 使用軟件進行網絡代理，模擬不一樣的網絡帶寬、延時率、丟包率

參考

• 2G、3G、4G網絡制式上下行頻率、速率比較
• 1G 2G 3G 4G 5G編年史
• 無線移動通訊技術的歷史：1G、2G、3G、4G和5G
• 5G網絡速度有多快？至關於多少兆的寬帶？
• APP網絡測試要點及弱網模擬
• 模擬弱網測試大全
• 5G的速度到底能有多快？