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UCloud基于SD-WAN架構的GitHub加速方案

Tecode / 3240人閱讀

摘要：客戶收益與展望利用的云網(wǎng)基礎架構，該公司通過較低的成本，在不到一周的時間內，快速搭建一套高速穩(wěn)定的加速平臺方案。

背景

Git是目前世界上最流行的分布式版本控制系統(tǒng)，GitHub是一個基于Git的代碼托管平臺，一個擁有143萬開發(fā)者的社區(qū)，是一個巨大的開源寶庫。作為全球程序員和編程愛好者的聚集地，諸多優(yōu)秀的開源項目代碼都托管于GitHub上。

UCloud深圳某初創(chuàng)客戶，正在開發(fā)運營一款海外社交App，公司研發(fā)團隊在GitHub上建立了代碼倉庫，用于托管多個項目的代碼，也經(jīng)常從眾多的開源項目中獲取產(chǎn)品的靈感。

但當他們的團隊成員在GitHub準備下載項目時，就會發(fā)現(xiàn) git clone/pull的速度非常慢。一些小項目等幾分鐘倒還好，但項目龐大起來或者項目文件數(shù)目過多時，git clone/pull 大概率會失敗。公司的研發(fā)人員也嘗試使用過網(wǎng)上常見的諸如修改Hosts、代理上網(wǎng)等方式，但日常使用體驗并不好，訪問也不穩(wěn)定，無法滿足團隊高頻度的開發(fā)更新需求。
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公網(wǎng)GitHub訪問速度

根本原因在于大陸地區(qū)的國際出口人均帶寬不夠，截止到2020年3月大陸地區(qū)國際出口總帶寬為 8.3Tbps，大陸地區(qū)共有約9億網(wǎng)民。假設其中有1%的網(wǎng)民，即9000000人需要訪問國際站點，人均帶寬不足1Mbps。

同時由于國際公網(wǎng)路由復雜，在不同國家運營商AS間的對等連接導致存在繞行的情況，也導致延遲增加，訪問效率降低。
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圖為廣州IDC測試 github.com 的路由，廣州訪問需從歐洲繞行北美 延時高達270ms；
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工具PingInfo View測試結果

圖為廣州IDC測試github.com 的丟包率，廣州訪問github.com丟包率3.85%，網(wǎng)絡抖動在±100ms；

為此該公司一直在找尋能滿足研發(fā)需求的高速、穩(wěn)定的GitHub加速方案，本質是要解決跨國網(wǎng)絡復雜、線路擁塞導致的訪問延時高、速度慢、抖動大等系列問題。

需求與解決方案

客戶需求

作為初創(chuàng)團隊， 公司希望能更好地控制成本，同時充分利用GitHub平臺上更多的資源來推廣產(chǎn)品。UCloud是該公司一直以來十分信賴的合作伙伴，在和他們的日常交流中獲知這一需求，并通過多次溝通，總結出需求的幾個特點：
1、方案成本低，需要比市面上的專線、廣域網(wǎng)加速產(chǎn)品成本上有優(yōu)勢；
2、加速效果好，網(wǎng)絡抖動少，服務質量穩(wěn)定，至少99.9%以上的可用性；
3、接入場景靈活，支持多終端，多種網(wǎng)絡環(huán)境接入，方便移動辦公。

方案對比

在解決跨國網(wǎng)絡卡頓、延時高的問題上，對比以下幾種方案：
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方案介紹

UCloud整合現(xiàn)有全球節(jié)點和專線資源，提供PathX、GlobalSSH等全球動態(tài)加速產(chǎn)品，構建基于SD-WAN架構的全球加速網(wǎng)絡。SD-WAN全稱是Software-Defined WAN，即軟件定義廣域網(wǎng)，SD-WAN核心優(yōu)勢在于轉控分離，控制器可以根據(jù)物理網(wǎng)絡的實時路況，來對上層Overlay網(wǎng)絡進行動態(tài)調整，選擇質量更好的底層Underlay網(wǎng)絡。通過端到端的長連接優(yōu)化，有效降低公網(wǎng)抖動和延遲，使得訪問速度大幅提升。
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加速方案實施

**SD-WAN方案組件
**
整體方案需要在邊緣節(jié)點和代理節(jié)點部署接入和轉發(fā)組件，可基于UCloud平臺的快杰云主機、GlobalSSH加速等產(chǎn)品，提供靈活接入的跨境專線，提升整個方案構建效率：

Nginx（正向代理）

加速方案中由于用戶端需要訪問包括GitHub、Docker鏡像和其他眾多應用服務。而用戶端只需配制一個代理域名，所以需要部署一個海外的正向代理節(jié)點，轉發(fā)用戶端的請求到不同的源站。

Nginx是一款開源的、高性能的Web服務器和代理服務器，可以支持基于HTTP/HTTPS協(xié)議的Web站點服務。當在海外代理節(jié)點商部署了Nginx服務，同時加載正向代理模塊后，可以在海外代理節(jié)點上實現(xiàn)支持HTTP/HTTPS協(xié)議的7層負載轉發(fā)。

GlobalSSH

GlobalSSH，是一款致力于提高跨國遠程管理服務器效率的產(chǎn)品，旨在解決由于跨國網(wǎng)絡不穩(wěn)定導致的遠程管理出現(xiàn)的卡頓、連接失敗、傳輸速度較慢等現(xiàn)象。
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全球動態(tài)加速原理架構

通過GlobalSSH提供的加速域名接入，通過DNS智能調度，用戶可實現(xiàn)就近接入，然后通過跨境專線訪問海外代理節(jié)點，有效規(guī)避跨國網(wǎng)絡擁塞導致的響應慢、丟包等問題。

方案部署流程

1.開通洛杉磯等海外區(qū)域云主機

選擇主機的配置（建議4核8G起），綁定EIP（開通帶寬，一般10M~100M），初始化系統(tǒng)（選用CentOS 7.6）等；
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2.部署正向代理組件

Nginx作為正向代理節(jié)點，可基于ngx_http_proxy_connect_module模塊：https://github.com/chobits/ngx_http_proxy_connect_module
來支持HTTP CONNECT方法，從而讓Nginx服務可以擴展為正向代理節(jié)點。

部署步驟：
獲取nginx安裝包、加載正向代理模塊、編譯安裝：

# wget http://nginx.org/download/nginx-1.9.12.tar.gz
# tar -xzvf nginx-1.9.12.tar.gz
# cd nginx-1.9.12/
# patch -p1 < /path/to/ngx_http_proxy_connect_module/patch/proxy_connect.patch
# ./configure --add-dynamic-module=/path/to/ngx_http_proxy_connect_module
# make && make install

配置樣式：

server {
     listen 3128;
     # dns resolver used by forward proxying
     resolver 8.8.8.8;
     # forward proxy for CONNECT request
     proxy_connect;
     proxy_connect_allow 443 563;
     proxy_connect_connect_timeout 10s;
     proxy_connect_read_timeout 10s;
     proxy_connect_send_timeout 10s;
     # forward proxy for non-CONNECT request
     location / {
         proxy_pass http://$host;
         proxy_set_header Host $host;
     }
 }

3.在全球動態(tài)加速-GlobalSSH-創(chuàng)建

根據(jù)需求選擇版本（建議企業(yè)版以上），填入代理節(jié)點EIP，選擇服務器靠近區(qū)域（洛杉磯LAX），服務器端口配置自定義端口；
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4.配置完成

獲取加速域名，可直接用加速域名（xx.xx.ipssh.net）配置代理訪問，也可通過自有域名配置CNAME記錄訪問；
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5.用戶端配置域名代理

通過GlobalSSH加速到達海外代理節(jié)點，代理節(jié)點再加速轉發(fā)到源站；
以Linux系統(tǒng)為例，在文件中添加以下配置，保存后退出：

# vi /etc/profile
http_proxy= xx.xx.ipssh.net:3128
#http代理配置CNAME后可用自有域名
https_proxy=$http_proxy
#https代理
no_proxy=*.abc.com10.*.*.*192.168.*.**.locallocalhost127.0.0.1
#不需要代理的域名、IP
export http_proxy https_proxy no_proxy
# source /etc/profile

配置生效，即可以驗證加速效果。

方案驗證

配置查看廣州主機到節(jié)點，網(wǎng)絡延時37ms，網(wǎng)絡抖動±2ms：
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廣州主機到節(jié)點，丟包率為0%：
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通過git clone下載同樣大小的項目文件以及一些GitHub上熱門的項目，查看加速后下載速度：
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綜上測試數(shù)據(jù)，采用方案之前，用戶拉取項目下載速率：10~20KB/s，延時270ms，網(wǎng)絡抖動±100ms，丟包率3.85%，存在下載緩慢、失敗的情況；

采用方案后，下載速率：10MB/s以上，延時37ms，網(wǎng)絡抖動±2ms，丟包率0%，用戶體驗有了顯著提升。

客戶收益與展望

利用UCloud的云網(wǎng)基礎架構，該公司通過較低的TCO成本，在不到一周的時間內，快速搭建一套高速、穩(wěn)定的SD-WAN加速平臺方案。通過這個加速平臺，團隊成員高效地使用各類協(xié)同開發(fā)工具平臺，App新版本也提前上線，為后續(xù)業(yè)務推廣爭取到了充裕的時間窗口，節(jié)省了大量運營費用。

整個方案基于開源組件，幫助眾多開發(fā)者高效流暢地使用GitHub，同時還可拓展支持更多種類的應用，讓更多的中國開發(fā)者享受全球互聯(lián)網(wǎng)豐富多樣的應用服務的便利，更快速、高效地擁抱開源。

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