【融云分析】做好 WebRTC 的两大必备要素
| 什么是 WebRTC
WebRTC 是一个可以使我们在浏览器或移动 App 中直接进行音频/视频交流的技术，它可以进行 P2P 文件共享，处理大量音频数据，实现在线视频会议等， WebRTC 使设备能够在平台和浏览器之间传输音频和视频。使用特定的 API ，开发人员可以允许他们的用户通过简单的浏览器连接设备，而无需任何额外的插件、扩展或软件安装。这种多功能性使得 WebRTC 成为各种物联网设备开发人员的热门选择。
| WebRTC 的应用前景
从 2G 时代的文字信息传输到 3G 时代的图片传输再到 4G 时代的直播热潮，每个网速时代的变革都将我们的梦想一步步实现；随着 5G 即将到来，更好的上网体验将会极大地推动音视频行业的发展和创新。
WebRTC 也将激活人与人、人与物、物与物之间的信息纽带，解决互联网音视频通信的技术门槛问题，成为应用场景创新的强大技术保障，为社交、监控、视频会议、物联网、在线教育、远程医疗等场景注入新的活力。随之，互联网尤其是移动互联网上基于 WebRTC 的各种应用创新也将层出不穷。
| 如何做好 WebRTC
一款音视频产品通常会包含信令服务、媒体服务、网络服务等几部分；而一款运行稳定、性能出色的 WebRTC 产品，则需要满足以下几个要求。
1、稳定的信令系统
我们需要通过信令来控制 WebRTC ，并且在此基础上构建各种业务逻辑。信令即协调通讯的过程，应用要发起一个音视频通话，通常需要在客户端之间交换如下信息：
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会话的信息
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设备的能力，编解码、分辨率、码率等
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秘钥信息，用于创建安全连接
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网络信息，如外部能访问的主机 IP 和端口
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传递信息，通过信令来实现业务场景中的通话控制
……
如上图：如果 A 和 B 要发起音视频通话，需要将双方的 SDP 信息做交换，才能建立连接。由此可见信令系统若想保证足够的稳定，连通率、到达率、高并发、高可用等技术指标需全部达标，才能确保 WebRTC 通话的建立和通话过程中的逻辑控制。
2、高可用的媒体服务器
WebRTC 常见的几种模式如下：
1） Mesh 网状结构
通过搭建 Turn/Stun 服务直接发起端到端的 P2P 通话。
优点：不需要搭建 MediaServer 。
缺点：对于多人通话需要每个客户端都跟其他两个端分别建立 P2P 连接，每新增一个客户端，所有的客户端都需要新增一路数据上行，导致客户端上行带宽占用太大。因此，通话人数越多，效果越差，也无法在服务端对视频进行额外处理，如：录制存储回放、实时转码、智能分析、多路合流、转推直播等。
2）MCU
服务端负责把参与者的视频做混流，多人参会每个人只有一个上行视频，同时接收一个下行视频流。
优点：客户端压力较小，带宽消耗小，服务端可以控制下发的视频数据，从而可以发起更多参与者的视频会议。
缺点：服务器资源消耗较大，对服务器的性能要求高，服务器成本高昂。
3）SFU
SFU 的全称是：Selective Forwarding Unit，是一种通过服务器来路由和转发 WebRTC 客户端音视频数据流的方法。 SFU 服务器最核心的特点是把自己“伪装”成一个 WebRTC 的客户端，将一个 Client 端的数据转发到其他多个 Client 端。
优点：对服务器性能要求不高。
缺点：对服务器和客户端带宽要求高。
| 融云音视频的实践
音视频领域飞速发展的今天，融云也通过在音视频领域多年的摸爬滚打，充分借助融云 IM 通道的稳定性和数年来逐步优化的覆盖全球的专有网络优势，打造出了自己的音视频解决方案。
1、信令系统
1）可靠性
融云对分布式 RTC 网络的活用，让信令服务与媒体服务不需要状态同步，媒体中心间不需要状态同步；音视频复用融云即时通讯信令通道，信令服务与媒体服务解耦、无依赖；弱网环境下，消息发送方只要将消息发送到服务器端，服务器端能确保消息不丢、不乱、不重。
2）安全性
基于融云自有知识产权的连接加密技术，可以防止黑客以中间人方式进行数据窃听，数据在传输过程中不可破解， NAV 导航服务与 CMP 连接管理服务的安全算法一致，每个客户端从导航服务获取到加密校验值( SM2 标准)，均按照安全算法与所连接的 CMP 服务进行安全协商，针对校验值 CMP 会进行合法性验证( SM3标准)，协商的校验值不能在其他 CMP 连接管理服务上使用。消息在传输之前，通过 SM4 对数据进行加密，并且通过加密连接传输将信息发送到发送方所在 CMP 连接管理服务，之后，由发送方所在 CMP 连接管理服务进行解密并将解密后的消息发给消息服务，依据协议内容，由消息服务负责将信息传递给接收方所在 CMP 连接管理服务，而后 CMP 连接管理服务依据接收方的密钥进行信息加密，最后通过加密连接下发信息。
2、MediaServer
- 全球化部署，低延迟
全球部署多个 MediaServer 数据中心，用户就近接入；跨国网络之间通过专线连接，保证媒体数据传输延迟低。
- 动态扩展
信令和 MediaServer 完全解耦，随时随地部署，通过监测服务器负载情况可以随着业务量级增长动态横向扩容，保证业务的高可用性。
- 高质量音视频流
通过高效的处理，提高服务器吞吐量，减少丢包率，通过丢包重传和网络探测机制，提高在弱网环境下的音视频质量和用户体验。