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「融云分析」可扩展的公有云媒体服务设计解析


文章作者:www.vivapinoy.com 发布时间:2020-01-30 点击:951



编者按:作为互联网通信云服务提供商,除了满足实时传输音视频数据的最基本需求外,还需要提供许多个性化云服务。摘要:本文来自融云联合创始人和联合创始人首席技术官潘阳在2019北京站直播视频站的精彩分享,分析了如何基于融云的分散媒体服务架构构建灵活、可扩展的音视频通信云服务。

大家好,我是融云的联合创始人兼首席技术官潘阳。这次我分享的主题是融云关于公共云媒体服务设计的想法和想法。

我于2002年开始工作,从事即时通讯已经有17年了,包括15年。2004年,我加入了微软。作为MSN在中国的第一家本地化服务公司,我担任项目经理。2008年至2014年,我从事与飞信相关的工作,经历了飞信从一个非常小的企业发展到数亿规模。2014年后,随着云服务的兴起,我和我的团队创建了融云,为开发者提供即时消息和云服务,这样开发者就可以通过调用软件开发工具包来使用即时消息服务。

本次演讲将分为五个部分:设计概述、媒体服务、能力服务、服务集群和服务网络。

1。设计理念

融云是一家互联网通信云服务提供商。众所周知,要做基本的音频和视频服务,你需要具备三种能力:信号服务、能力服务和媒体服务。这些功能都基于WebRTC技术。然而,网络即时通信本身被定义为P2P通信。它没有服务部分,服务部分有许多开源实现解决方案。其次,WebRTC也没有定义信令服务的部分。许多制造商已经开发或采用第三方信令来解决这个问题。信令实际上是一个长链路通信信道,它实际上与即时消息相同。融云也有案例显示,客户可以使用融云的公共云即时消息解决方案来满足信令服务的需求。随着基本通信能力满足要求,新的需求不断引入,如音视频内容的审计和大规模用WebRTC技术取代直播平台的解决方案,也引入了类服务等新功能。融云即时通讯服务的设计理念是履行各自的职责,避免依赖,注重核心服务的沟通,注重能力服务的业务。只要做到这一点,系统就可以实现简单部署,方便操作和维护,降低管理成本。此外,作为全球互联网通信云服务提供商,融云在设计之初将不可避免地考虑全球互联问题。需要充分考虑全球互连架构和私有架构之间的差异。

2。媒体服务

2.1媒体服务基本能力

从这三种能力的媒体服务能力出发,融云团队一般称之为“三不”,而“三不”是指一种媒体服务不依赖于其他服务,其他服务不依赖于媒体服务本身,每种服务都没有任何集中配置。根据工作经验,无论是在公共云、私有云还是混合云环境中,要部署的环境和客户端的环境都非常复杂。例如,用户将在防火墙后,或者服务器本身在防火墙内。在这些情况下,融云采用端口融合进行通信策略控制,这需要在设计之初完成。

此外,融云还实现了两种实时通信场景。第一种情况是两人P2P会话,大多数基本的音频和视频制造商都可以做到。第二种情况是多人视频会议,人数通常超过10人。随着业务的发展,每个人都能感受到一种技术趋势:直播由WebRTC完成。传统的直播是在服务器处理后将客户端流推送到CDN,最后由CDN分发。这样做的好处是大规模用户可以通过使用CDN基础设施在一个房间里观看直播。这是CDN技术特点带来的优势,但同时,CDN也存在一些问题,比如第一屏打开速度太慢。当然,目前这个问题有多种解决方案。在此基础上,一些客户将

关于信令服务和媒体服务的关系,绝大多数制造商的信令服务和媒体服务都是结合在一起的。融云的设计理念强调去耦,以简化部署和维护。因此,信令服务和媒体服务之间的分离和独立也是必需的。信令服务和媒体服务之间的原始状态同步也应该解除。此外,融云本身有一个特别强大的信令服务,所以它可以重用融云的即时通讯信道。融云本身已经在这方面进行了大量投资。

上图是信令服务和媒体服务的简单架构。每个媒体服务都与信令服务相关。相互关联的目的是让彼此清楚各自的状态。设计模式的特点是客户端和信令服务之间的通信。通信完成后,客户端可以与媒体服务通信,而不影响媒体服务之间的对接。

2.3实时通信发布/订阅过程分析

上图是为解耦而引入的实时通信发布/订阅模型。当客户A想要与客户B进行会话时,第一步是发布。首先,使用客户端呼叫即时消息服务器,并提交申请加入房间/呼叫。调用信令服务的目的是返回令牌,其中包括整个订阅/发布功能所需的密钥数据。获取这些令牌后,将调用相关媒体服务的地址。传统的设计通常是在分析了IP地址库后,查找信令服务并引用媒体服务。因为我们需要解耦,令牌调用媒体服务后会给出一个返回值。返回值是IP地址和域。返回客户端后,您可以获取IP信息,连接到媒体服务,并开始与客户端b通信。通信过程完全由一个长链路信令服务通道来完成。客户端甲将获得的域信息发送给客户端乙,发送阶段此时结束。发送阶段结束后,客户端将执行订阅工作。客户端B将发现信令服务更靠近客户端B,并调用媒体服务接口连接到连接到客户端A的媒体服务,这是完整的发布/订阅模式。

2.4媒体服务到客户端接口设计

对于媒体服务到客户端接口设计,只有提供发布/取消发布流程、SFU订阅/取消订阅和单片机订阅/取消订阅的接口,才能完成解耦过程,建立整个通信过程。

3。能力服务

3.1能力服务分类

正常的一对一和多对多通信可以通过媒体服务实现。融云最初的在线版本也是基于媒体服务来实现通信需求的。随后的客户和企业都提出了新的要求,如在AB通信期间进行视频录制、音频和视频审计,以及实现低延迟直播的WebRTC。融云将这些需求统称为能力服务。

3.2能力服务设计原则

能力服务具有相同的设计原则。首先,它需要与媒体服务或信令服务分离和独立。其次,没有中央配置,能力服务的功能和逻辑不需要通过配置来控制,而是通过接口和调用关系来控制。第三,结构简单,可实现低成本运行和维护。第四,能力服务可以利用现有的网络能力。

3.3媒体服务对接能力服务流程

通过上图说明媒体服务对接能力服务流程的逻辑,与发布/订阅模块相同。两者都使用客户端调用即时消息服务器和调用信令服务返回令牌,令牌可以直接生成哈希值。令牌可以理解为一个字符串,所需的数据可以通过加密算法(如“host

clusterld”、“config”)密封到令牌字符串中。令牌返回客户端后,它仍然会寻找媒体服务,在连接到另一个媒体服务进行通信时访问功能服务,并且启动器将提供功能服务的内容。

3.4媒体服务到能力服务接口设计

媒体服务到能力服务接口设计分为两种类型:推送/接受推送应用程序和推送/接受推送推送应用程序。

4。服务Clu

上图显示了整个媒体服务集群的体系结构,其中每个媒体服务器都应该有自己的面向外部的、与RTC相关的通信的IP地址。媒体服务现在有两个角色。一个是与RTC相关的通信。此外,每个媒体服务器现在都有自己的超文本传输协议接口。负载平衡和反向代理用于控制这些超文本传输协议接口的调用,反向代理用于实现规则调度。

4.3服务集群实现

媒体服务集群还实现了单个实时通信中心之间的媒体服务零呼叫。直播模式的单一中心理论上支持通过代理层的控制进行无限扩展和非业务中断更新。

4.4微控制器功能服务群集

微控制器功能服务群集具有与媒体服务群集相同的逻辑。

4.5群集配置文件

在没有能力服务的情况下,上面部分是融云标准数据中心模型。引入功能服务后,需要重用媒体服务集群的现有基础架构,所有功能服务都将与媒体服务一起部署。但是,由于体系结构的解耦,它相对灵活,不需要物理部署在一起。

5。服务网络

5.1全球网络设计原则

融云在进行即时通讯时具有丰富的全球网络设计经验。通过多年来在全球覆盖区域收集即时通讯网络和基础数据,我们可以基本了解世界各地区的实时网络变化。在这个过程中,团队得出结论,任何物理优化都不是特别稳定。因此,全球网络的设计理念包括邻近客户端访问、多链路选择、数据中心之间只有一个同源音频和视频级联,以及使用IaaS功能优化中心之间的级联链路。

5.2跨境级联示意图

跨境级联示意图

5.3全球网络工作

此外,融云还在全球网络做了一些工作。例如,DoH在2018年9月刚刚成为RFC标准,主要解决域名系统中间人劫持的问题。根据融云多年的业务发展经验,许多连接问题最终被发现是由域名劫持造成的。此外,引入智能DNS时,会遇到本地DNS缓存不准确的问题,这将导致最近地址的最终分配不是真正的最近地址。融云目前的工作模式是三者结合使用。同时引入智能DNS技术和BGP选播运营商技术来解决最近地址的问题。三层技术的最大化确保找到用户最近的地址。此外,在某些特殊情况下,公共网络链路可用于数据中心之间的级联通信。出于成本考虑,绝大多数制造商也采用了这种方法。然而,在某些特殊情况下,公共网络存在一些不稳定的问题。因此,需要一些备份链接。甚至物理链路优化也在一些特殊的国家和地区进行。融云即时通讯公司在全球基础设施方面投入了大量资金,并取得了可观的成果。

6。未来工作计划

关于目前在融云实施的工作计划,随着业务的不断增长,可以根据现有架构引入更多基于场景的能力服务,只要遵循架构模型,就可以不断引入新的模型。此外,混合云模型在融云的架构模型下自然得到支持。由于每个服务是分离的,任何私有环境中的服务都可以直接使用现有的公共媒体服务体系结构。对于公共媒体服务,只要它们遵循相同的发布/订阅模式,就可以直接使用。

About融云

融云,一家安全可靠的全球互联网通信云服务提供商,为开发者和企业提供即时通讯和实时音视频通信云服务。据艾瑞咨询(iResearch)权威数据报告显示,融云的即时通讯云市场份额多年来一直保持榜首。

11月30日,融云将在上海主办2019年全球互联网通信云会议(WICC 2019),这是世界上第一次讨论互联网通信云技术的行业技术会议。目前,会议的免费注册渠道在有限的时间内开放。开发商可以通过th申请免费门票

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