在架構(gòu)尺度上的部分技術(shù)經(jīng)驗與積累分享

分布式無級聯(lián)的RTC架構(gòu)

首先，為大家介紹分布式無級聯(lián)的RTC架構(gòu)。對于RTC的架構(gòu)，在WebRTC中的定義是一個Peer到Peer的通信。其中并沒有直接給出一個明確的標準來告訴你如何去做信令服務(wù)、媒體服務(wù)等。那么，一個最簡單的分布式媒體服務(wù)是什么樣的呢？

一般的基本模式是，A用戶和B用戶首先通過一個信令服務(wù)，信令服務(wù)為A和B分別分配媒體服務(wù)，然后幫助它們之間建立一個聯(lián)系。對于這種簡單分布式但并不支持級聯(lián)的RTC架構(gòu)，它的優(yōu)點是每一個媒體服務(wù)本身都不需要和其它的媒體服務(wù)建立連接，并且不會進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。但是，它最大的問題就是當我們給A客戶端分配一個媒體服務(wù)后，B客戶端也是需要連接同一媒體服務(wù)的。假如我們先給A客戶端就近分配一個媒體服務(wù)，此時A客戶端和媒體服務(wù)之間連接的質(zhì)量是非常好的，但是如果A客戶端和B客戶端不在同一地區(qū)，B客戶端也許距離這個媒體服務(wù)非常遠，中間的網(wǎng)絡(luò)就可能會非常不穩(wěn)定，此時A客戶端和B客戶端通過這個媒體服務(wù)建立的通信就是存在問題的。因此，這種模式只適用小規(guī)模范圍的通信，如城域或者是公司內(nèi)部的私網(wǎng)。

下面將介紹有級聯(lián)的RTC架構(gòu)是如何實現(xiàn)的。

分布式有級聯(lián)的RTC架構(gòu)

有級聯(lián)的RTC架構(gòu)則要求A客戶端和B客戶端分別找到不同的媒體服務(wù)來進行通信，媒體服務(wù)之間也要做級聯(lián)的通信，這樣就能解決上述無級聯(lián)RTC架構(gòu)存在的問題。如上圖所示，我們可以先為左邊的Client找到一個對它來講質(zhì)量最好的媒體服務(wù)，然后再為右邊的Client找到一個質(zhì)量最好的媒體服務(wù)，兩個媒體服務(wù)之間還要再通過一些網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的手段來保證它們的通信質(zhì)量。上圖系統(tǒng)中的藍色部分叫做Signal Server，Client可以通過Signal Server和Media Server進行SDP交換。

分布式有級聯(lián)的RTC架構(gòu)可以實現(xiàn)鏈路的優(yōu)化，但同時我們也不難發(fā)現(xiàn)，Signal Server和Media Server之間存在的耦合問題。這是因為所有的Media Server都需要在Signal Server中進行注冊登記以進行管理，并且Signal Server還要和Media Server之間保持一個健康狀態(tài)的檢查，比如做一個TCP的長連接、做一個心跳包。此外，Signal Server不僅需要知道Media Server里有哪些用戶正在使用流媒體通信，還需要知道它的用戶狀態(tài)。一方面，對于緊的耦合，當部署一個新的媒體服務(wù)時，就會需要很復(fù)雜的工程實施，因為在很多地方均要Update配置。另一方面，如果在通話過程中發(fā)現(xiàn)媒體服務(wù)或者信令服務(wù)之間存在一些異常狀態(tài)，則會導(dǎo)致整個通話斷掉，因為他們兩個之間的耦合非常緊密。到目前為止，大家能夠在市面上看到的開源解決方案基本上都是按這個模式去設(shè)計的。在電信運營商領(lǐng)域，Signal Server最典型的就是用SIP協(xié)議來實現(xiàn)的，包括我們之前做飛信也是用的一個SIP的簡化協(xié)議SIPC。還有一種方案就是，可以搭一個XMPP的服務(wù)器，用它來實現(xiàn)Presence管理，所謂的Presence管理與SIP一樣，就是用一條IM通道來做Signal Server。

在這一部分，我們分析了分布式有級聯(lián)RTC架構(gòu)的優(yōu)點和缺點。接下來，我們一起來看看融云對分布式RTC網(wǎng)絡(luò)的思考。

四、融云對分布式RTC網(wǎng)絡(luò)的思考

如上所述，由于信令服務(wù)器和媒體服務(wù)是有耦合的，我們上線或下線任何一個媒體服務(wù)器均要在Signal Server里Update相關(guān)狀態(tài)和配置。因此，我們的第一個訴求就是要設(shè)計一種將信令服務(wù)和媒體服務(wù)解耦開來的架構(gòu)；第二個訴求就是要使得我們的信令服務(wù)和媒體服務(wù)之間能不管對方的狀態(tài)如何，讓它們不需要狀態(tài)同步；第三個訴求就是讓每一個媒體中心都是獨立的；第四個訴求就是要降低新建與維護媒體中心的成本，因為通信云服務(wù)有數(shù)以千計或萬計的機器和節(jié)點要管理；最后一個訴求就是要全面復(fù)用融云即時通訊通道。

上圖是融云的分布式RTC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，我們將Signal Server換成了融云的IM基礎(chǔ)設(shè)施。簡單來說，IM是用來發(fā)消息的，它實際上就是把一段數(shù)據(jù)通過一個長連接的、永遠在線的通道從一端推送到另外一端，而且該服務(wù)要保證這條通道永遠是可用的，同時發(fā)的每一個信令、指令都不能丟失，并且要以最快的速度到達。總的來說，這就是Signal Server的使命。