一秒钟法则：来自腾讯的无线研发经验

移动互联网的组织形态、架构、通讯机制等等与有线网络都有着巨大的差异，腾讯在处理这种差异的时候都有哪些经验呢？

编者注：本文转自腾讯大讲堂。在 2014 年 4 月 11 日的腾讯分享日活动上，来自腾讯 MIG 的移动互联网事业群运营总监/T4 专家，负责运营 QQ 手机浏览器、腾讯 PC 浏览器、腾讯手机安全管家、腾讯电脑管家产品的刘昕介绍了移动无线产品研发中的一秒钟法则。

移动互联网的一个很大问题在于无线网络跟以前的有线网络不一样，无论是网络的组织形态、架构、通讯机制，跟有线网络都有很大差异，这带来很多挑战。今天介绍的一秒钟法则就是根据我们在移动互联网研发、运营过程中总结出来的一条解决的原则。

手机接入服务器的流程

首先，手机要通过无线网络协议，从基站获得无线链路分配，才能跟网络进行通讯。无线网络基站、基站控制器这方面，会给手机进行信号的分配，已完成手机连接和交互。

获得无线链路后，会进行网络附着、加密、鉴权，核心网络会检查你是不是可以连接在这个网络上，是否开通套餐，是不是漫游等。核心网络有 SGSN 和 GGSN，在这一步完成无线网络协议和有线以太网的协议转换。

再下一步，核心网络会给你进行 APN 选择、IP 分配、启动计费。

再往下面，才是传统网络的步骤：DNS 查询、响应，建立 TCP 链接，HTTP GET，RTTP RESPONSE 200 网站制作公司 OK，HTTP RESPONSE DATA，LAST HTTP RESPONSE DATA，开始 UI 展现。

这是手机通过无线网络接入服务器的全过程。整个过程当中有几个困扰开发者的问题：

无线网络是怎么给手机分配到无线链路的？ 核心网络有接入点（APN），这里的 CMNET 和 CMWAP 有什么区别，仅仅是协议不同吗吗？数据转发又有什么天津北辰网站建设公司区别？一个数据包在不同网络上传输有不同吗？ 用户怎么最快的找到正确的服务器？内容怎么快速有效的加载，在第一时间显示出来？

这几个问题的重点在于其中的几个连接点：

无线链路分配（物理实连接）； IP 层链接（逻辑虚连接）； TCP 层链接（逻辑虚连接）； HTTP 层链接（逻辑虚连接）； 用户在线（逻辑虚连接）。

即使 TCP 连接建立，看到用户在线，也必须在手机获得无线链路分配的情况下，一个完整的通信才能真正完成，上行下行数据才能发送。这是移动互联网非常重要的特性。在现实中，手机已经分配 IP 也可能是没有无线链路，为什么？无线网络的资源是有限的，必须有效利用，这里由无线网络的信令机制完成无线网络资源的分配与释放。

以用手机打电话的场景示例：用户在手机上拨号出去后，手机会跟网络申请无线链路，呼叫申请会发给电路域的核心网，通过电话交换机找寻被叫电话，被叫方接通电话，无线链路建立；完成通话，挂断的时候，手机给网络发送指令，表示服务使用结束，把已经分配的无线链路释放。

上网的情况就比较复杂一些了。什么时候决定无线链路的分配？什么时候决定通讯完成？对于这两个时间点，不同的网络制式、不同的运营商都是不同的，不过大致上有几个区间值：

在 2G Edge 网络下，差不多是 1 秒钟不传数据，就释放物理连接，回收给其他人备用。3G 网络会延长几秒钟。

这样的设定是有原因的。比如现在我们这个会场里有 200 人，那么我们 200 人同时上网的前提是共享同一个基站的资源，共享资源必须要有规则，比如要有排序，根据资源情况、用户链接活跃决定分配还是回收，这都是通过无线网络信令控制的。

给一个手机分配无线信道的信令又有好几个情况，比如基站跟手机，基站跟基站控制器、核心网。举个例子，服务器从后台发送 push 消息，移动网络可能不知道这个手机是否活跃，不知道在哪个小区，移动网络就会发一个寻呼，在各个小区找这个手机，当然这个不能基于 IP，而是其他的网络标识。襄樊网站建设公司找到了之后，这个手机再去申请信道资源，然后才能接受 push。所以，这种场景下信令的消耗可能会在很多小区产生。

根据以上情况，就形成无线网络的一大特点：秒级状态管理，秒级状态转换。这两个操作都在几百毫秒到几秒之间进行，对于维持连接来说时间太短，对于从无连接到有连接的转换来说时间又太长。

相比之下，有线网络的状态管理如 IP 分配、TCP 连接释放，都是分钟级，而状态转换则是毫秒级。

这些通讯机制，同时加上无线网络的高延迟、高丢包。如何保证移动互联网的产品提供稳定的、可预期的服务质量，成为非常大的挑战： •2G 网络上无线部分数据传输的延迟有几百 ms，4G 网络上无线部分传输延迟减少到几十 ms，核心网状态转换、协议转换 30~100ms，IP 骨干网上的延迟又跟物理距离以及运营商互联互通质量有关，跨运营商 50-400ms，同运营商 5-80ms，这个还要取决于网络拥塞的情况。 •无线网络误码率比有线高两个数量级，在不同时间段的波动也非常巨大。

怎么基于移动网络的特性去优化服务？这就是我们总结的一秒钟法则：在一秒内要完成的规定动作。

2G 网络：1 秒内完成 DNS 查询、和后台服务器建立连接； 3G 网络：1 秒内完成首字显示（首字时间）； WiFi 网络：1 秒内完成首屏显示（首屏时间）。

这些指标需要在终端度量，必须跟用户体验相关：首字时间、首屏时间都必须是用户可以直观感受到的。