UCloud开源网络探测SDK，开放云平台助力突破非洲想象

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背景

快步解锁非洲大陆

2018年9月25日，UCloud 拉各斯数据中心落地。***步解锁尼日利亚后，非洲业务板块愈加清晰：西非以尼日利亚、加纳为主;东非以肯尼亚、坦桑尼亚、埃塞俄比亚为主;北非埃及、摩洛哥;南非。但是，我们的用户目标覆盖非洲全大陆，现实瓶颈却是跨国互联访问体验差，甚至有的邻国访问绕行欧洲伦敦或阿姆斯特丹。

UCloud 尼日利亚数据中心外景

为了加快对非洲这片大陆的探索，我们正在积极筹备南非、肯尼亚新节点。

非洲区域业务板块分布

落地产品

终端链路探测SDK

在我们接触到的用户中，大家普遍对海外复杂的网络环境以及APP终端网络故障定位有深刻的体验和诉求。为了解决用户实际问题，UCloud 正式开源发布终端链路探测SDK，开放云平台资源帮助出海企业以尊重用户隐私、数据安全加密的方式，主动探测终端访问APP的网络链路质量，定向优化移动端网络体验。

Android系统终端网络探测开源地址 https://github.com/ucloud/netanalysis-sdk-android

iOS系统终端网络探测开源地址
https://github.com/ucloud/netanalysis-sdk-ios

研发的过程中，我们主要遇到3个技术问题：上报的数据获取不到外网IP而无法定位地理位置，不同终端的上报外网IP却一样，以及如何有效分析网络质量数据。

产品特性

开放云平台能力

专业网络运营能力，后台海量数据分析

无法获取终端外网IP或外网IP雷同的情形，这与不同国家、城市、运营商NAT网关的组网结构有关。NAT网关是因为IPv4公网地址数量不足而采用的地址翻译技术。在IPv6技术应用前，运营商可以通过代理转发相对***地扩容终端服务能力。但是，也有观点提出，NAT技术是阻碍了IPv6推广应用的因素之一。

IPv6流量超过5%的国家或地区，信息来源：https://www.internetsociety.org/resources/2018/state-of-ipv6-deployment-2018/

为解决获取终端有效的外网IP，我们在探测网络质量的同时，向后台发送一个HTTP请求，从header剥出外网IP，并查询归属地、运营商等信息。网络探测数据搜集后，非对称加密上报到后台与相应的外网IP匹配，完成验证存储。

原始测试数据查询

为了方便通过开放接口查询、分析网络数据，对外网IP、质量数据等反复斟酌数据结构定义，尽可能直观暴露最相关的网络数据。

后台Grafana监控示范

我们将从数据中心、运营商维度分析，利用自身商务资源、专线、Anycast流量调度技术，调优移动终端网络，以此实现用户访问体验的提升。

Anycast 公网就近选路访问尼日利亚可用区

开放API查询接口，数据加密、权限管理

SDK探测的网络数据，全部采用非对称加密后上报后台进行验证、解密和存储，公网传输时全程加密。我们为开发者提供接口，匹配APP_ID、加密公私钥，验证通过后可查询、下载应用APP的终端网络数据。

后台数据存储业务流程

UCloud 已经推出KMS(密钥管理服务)，为用户提供创建、控制加密数据的密钥。我们将持续探讨终端链路探测与KMS服务结合的应用场景，用户可以直接通过控制台管理主密钥CMK状态，启用或禁用后台对网络质量数据的解密。如果用户删除CMK，则通过CMK加密后的数据将永远无法恢复，以此达到用户自主管理数据的效果。

SDK原始数据

终端Traceroute网络质量原始数据，部分显示

非对称加密

外网IP查询到的信息非对称加密，部分显示

base64 encode SDK上报

SDK上报网络质量数据

后台API网关收到上报数据请求后，根据app_id查询后端匹配密钥对的私钥对加密数据进行验证。若公、私钥不匹配，即验证失败。验证通过后，操作私钥解密，完成数据上报存储。

后台接收存储数据

数据接收解密，部分显示

隐私安全

终端SDK数据脱敏

技术不仅极大提高人类的效率，同时我们也看到潜在的伤害。为了让开发者充分、透明了解网络链路探测获取的终端信息，我们选择开源代码。通过不断优化核心代码，着重提升ping、trace-route发送包效率、网络数据加密以及后台为应对代码开源后的高并发处理、解密验证等功能。

除了通过PING & Traceroute 两种方式探测获取终端与APP业务之间的网络延迟、丢包数据，以及一般IP数据库查询返回的location等信息外，SDK不获取任何用户数据，尤其不获取敏感的终端IMEI(国际移动设备识别码)。

终端IMEI示例

UCloud 终端链路探测SDK支持iOS、Android 两款主流终端环境，用户隐私、安全加密等标准要求向iOS系统靠拢。我们正将核心的探测服务拆分为网络测试工具，提交APP Store独立审核，以下为Demo版本，欢迎安装试用。

终端链路探测工具Demo