服务器网络带宽优化

我们经常能看到讲述程序性能优化的文章，通过降低cpu、磁盘和网络io耗时，达到提升服务处理能力的目的。
当服务稳定下来后，出于节省带宽成本考虑，通常还需要对网络带宽进行优化，具体来说就是降低网卡进出流量。

流量分为入口和出口两类，入口就是外部到server的流量，出口是server到外部的流量，这两类流量一般分开计费。
一般不考虑机房内部的流量，比如server A到server B的流量，属于内部请求，主要关心的是与
server与公网
的流量。

降低网络流量，简单来说有两种方法，一是减少网络交互次数，二是降低每次交互的数据量。

减少交互次数

这个很好理解，尽量降低client请求server的次数，比如client通过轮询方式每隔1分钟向server发送请求，拉取最新的数据，如果数据很长时间才变更一次，那么就有很多无效的请求，可以改为当数据发生变化时，server主动推送给client。
 

对于下载类操作，比如从cdn服务器下载文件，当大量client在高峰期集中向cdn拉取文件时，cdn出现
流量峰值
，由于cdn使用峰值计费模式，导致cdn费用大增。
此时可考虑使用
p2p模式
下载文件，具体逻辑如下：

1. 每个client定期向p2p-server上报自己的活跃状态以及本地缓存的文件块，p2p-server保存所有活跃client的信息
2. 当clientA下载某文件时，先请求p2p-server获取存储了该文件的所有活跃client，也叫peer，得到可用的peer列表
3. 若有可用的peer列表，clientA与每个peer建立p2p连接（涉及到udp打洞技术），尝试从peer处下载文件
4. 若通过p2p方式下载文件成功，即可避免从cdn服务器下载文件
5. 若p2p方式失败，再从cdn服务器下载，保障下载功能正常

还有一类减少路由次数的方法，比如serverA请求serverB中间需要经过n次nginx集群的转发操作，效率低且可能有计费，若能绕过不必要的nginx转发，只经过1个nginx，或者serverA直接请求serverB，就能避免不必要的计费，提升处理效率。

降低交互数据量

为降低网络流量，可采用有压缩效果的数据编码，比如用protobuf协议传递数据。
若使用http协议传输json数据，可通过gzip压缩降低数据量，具体逻辑如下：

1. 若为GET请求，可在请求header里加上
   “Accept-Encoding: gzip”
   表示client可以接受gzip格式的返回数据

2. server端可对返回数据进行gzip压缩，并在响应header加上
   “Content-Encoding: gzip”
   ，告诉client，响应的body数据是gzip编码的

3. client发现响应header里有”Content-Encoding: gzip”，执行gzip解压，得到原始数据
4. 若为POST请求，由于POST携带了body数据，同理也可以执行gzip压缩，可以在请求header里加上”Content-Encoding: gzip” 以及 “Accept-Encoding: gzip”，表示client请求body里的数据是gzip编码的，同时可以接受gzip格式的返回数据，后续逻辑同上

gzip的压缩效果是显著的，对于json数据，压缩后可以只有原始数据的10%~50%，具体配置可以在nginx.conf里通过gzip相关指令实现。

若需要传递视频流，目前普遍使用H.264格式编码的视频文件，可以升级为H.265编码格式，H.265格式具有更高的压缩比及更好的画质，同样的视频文件，H.265可比H.264减少约30%的体积。

服务器带宽优化通常在业务稳定后才有所关注，但通常是一个见效极快的优化手段，希望本文能给大家带来有些帮助。