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使用串聯(lián)SFUs方式提高WebRTC媒體服務(wù)器處理性能

2018-11-14 13:39:46 作者：james.zhu 來源：CTI論壇評論：0 　點擊：

　　對WebRTC來說，部署媒體服務(wù)器最大的挑戰(zhàn)來自于兩個方面：一個是對于單點服務(wù)器的拓展，另外一個挑戰(zhàn)是如何優(yōu)化會議用戶的語音時延。一些簡單的處理方式，例如簡單分片處理的方式是通過橫向拓展方式來實現(xiàn)。這樣的方式可能導(dǎo)致語音路徑和時長失去控制，語音質(zhì)量和時延問題仍然不能解決，或者可能導(dǎo)致更為嚴(yán)重的語音時延。因此，它們這種方式對于優(yōu)化媒體時延仍然是一個大問題。

　　著名的開源視頻會議服務(wù)器開發(fā)商Jitsi的核心開發(fā)人員Boris Grozev和他的團隊利用了更加智能的方式Cascading SFUs的方式處理語音時時延問題，通過對比測試，測試結(jié)果取得了比較好的效果。Cascadiing（串聯(lián)？） SFU的實現(xiàn)來自于基本的網(wǎng)絡(luò)資源查詢的原理，就是通過算法路由到距離客戶最近的媒體服務(wù)器。以下內(nèi)容是官方開發(fā)人員的具體介紹，更多完整文檔參考文章鏈接。

　　現(xiàn)在的很多語音業(yè)務(wù)和會議服務(wù)器都部署在云端，用戶則可能部署在世界各地，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性會嚴(yán)重影響語音質(zhì)量，時延，抖動，丟包，或者視頻影像不清晰等問題。因此，在用戶用戶之間選擇一個最佳的媒體路徑是非常至關(guān)重要的。在WebRTC的環(huán)境中，有時是用戶之間通過ICE 或者TRUN 來實現(xiàn)，這種場景事實上是非常簡單的場景，可以支持少量用戶的視頻會議。但是，如果視頻會議人數(shù)很多的時候，一個單點服務(wù)器很難處理大量用戶的會議場景。因此，使用一種智能的方法，例如SFU是非常有必要的。下面介紹兩種方式的處理機制和其策略，以及測試結(jié)果的優(yōu)化。

　　首先，讓我們看看使用Star的處理方式，如果三個用戶在不同的地方，他們需要實現(xiàn)視頻會議的話，可能需要經(jīng)過兩個服務(wù)器的處理流程，同時每個呼叫方都需要和另外兩個互相連接，而且會議中的成員加入的順序不同，可能導(dǎo)致連接錯誤或者無效的連接，這樣就會浪費很多服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)資源，如下圖例所示，可能用戶A和用戶B都連接了服務(wù)器 2 而不是服務(wù)器1。

　　串聯(lián)SFU的橋接方式

　　讓我們看看如何使用串聯(lián)的方式來解決智能選擇路由和服務(wù)器的方式。通過串聯(lián)的方式來處理的話，用戶A 就會通過服務(wù)器1，然后對接服務(wù)器2，呼叫服務(wù)器2的用戶C。這樣的話，兩臺服務(wù)器就會被充分利用，減少了資源浪費。

　　往返時延的影響

　　連接SFU的橋接有其優(yōu)勢也有其劣勢。其劣勢是增加了多個跳轉(zhuǎn)，但是如果進行了優(yōu)化以后，大大減少了語音數(shù)據(jù)的往返時延。關(guān)于此策略的實現(xiàn)，參考鏈接論文有詳細介紹。對于WebRTC來說，通常情況下使用RTP來傳輸數(shù)據(jù)，其本身具有不可靠性。如何實現(xiàn)視頻的重新傳輸也是一個很大的挑戰(zhàn)。使用單機服務(wù)器的往返時延如下，需要多次不同對象的處理。

　　使用SFU橋接的往返時間的話，重新傳輸僅限于本地服務(wù)器傳輸。例如，如果丟包發(fā)生在用戶A和服務(wù)器1之間，服務(wù)器1要求用戶A重傳。如果丟包發(fā)生在用戶C和服務(wù)器2之間，服務(wù)器2則要求用戶C之間重傳；如果兩個服務(wù)器之間發(fā)生丟包，則要求兩個服務(wù)器之間重傳數(shù)據(jù)包。用戶終端可以通過設(shè)置jitter buffer來緩存視頻播放。根據(jù)作者結(jié)論，理論上來說，雖然，端對端的整個往返時間長于外部服務(wù)器部署方案的時間，但是端對端的時延降低。