「UCloud 自主研发的终端链路探测 SDK 正式开源发布，开放中立云平台的专业网络运营、数据分析能力帮助出海企业以尊重用户隐私、数据安全加密的方式，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。」

【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。第一步解锁尼日利亚后，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。

图：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。

图：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，开放云平台资源以尊重用户隐私、数据安全加密的方式帮助出海企业，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：

1. 上报的数据获取不到外网 IP 而无法定位地理位置；
2. 不同终端的上报外网 IP 却一样；
3. 如何有效分析网络质量数据。

【产品特性】开放云平台能力

1、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无限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。

图：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，从请求头中剥离出外网 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。

图：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。

图：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、海外专线、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。

图：Anycast 公网就近选路访问尼日利亚可用区

2、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。

图：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：

图：终端 Traceroute 网络质量原始数据，部分显示

非对称加密：

图：外网 IP 查询到的信息非对称加密，部分显示

base64 编码 SDK 上报：

图：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：

图：后台接收存储数据

【隐私安全】终端 SDK 数据脱敏 

技术虽然极大提高人类的效率，但同时我们也看到潜在的伤害。2017 年 5 月，欧盟 GDPR 正式生效，用户隐私保护意识如星火般传播到全球各国政府、地区，网络上也开始轮番转载 Facebook、Google 等巨头在听证会上遇到的幽默段子。议员们对技术未必有深刻见解，但欧盟从源头确立了价值观端正才是其首要目标。

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、trace-route 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 数据库查询返回的定位等信息外，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）。

图片来自网络，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，如下是 Demo 版本，欢迎安装试用。

图：终端链路探测工具 Demo

如果你对终端链路探测工具的使用场景有更多的想法，欢迎留言分享。