Shou.TV 背后基于 Node.js 和 WebSocket 的技術(shù)架構(gòu)
我們使用一個(gè)定制的基于WebSocket的協(xié)議SLSP來(lái)實(shí)現(xiàn)廣播和直播。所有組件均由Nginx代理,部署于Ubuntu server上。組件間通過(guò)HTTP和JSON通訊。
技術(shù)
在Shou.TV,我們有如下幾條“軍規(guī)”。我們盡***努力,在日常開(kāi)發(fā)中堅(jiān)守這些規(guī)定。
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在造輪子之前先選用已有解決方案中***的那一個(gè)。工程師們都熱愛(ài)自行造輪子。但是為了交付產(chǎn)品,我們需要快速地構(gòu)建,并確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
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掌握核心技術(shù)。如果在我們的核心架構(gòu)中引入第三方解決方案,我們應(yīng)當(dāng)盡***的努力去理解各個(gè)方面。如果我們能力不足以理解該解決方案,或者該解決方案并不值得我們花時(shí)間去搞懂,那么就構(gòu)建我們自己的解決方案。
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不要將核心技術(shù)綁定在一家供應(yīng)商上。我們應(yīng)當(dāng)確保解決方案可以被移植到任何服務(wù)器上。
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盡可能快地完成非核心技術(shù)。使用任何一個(gè)可用的軟件或解決方案。以后有時(shí)間的時(shí)候在去理解它。
根據(jù)這些規(guī)定,我們?cè)赟hou.TV使用下列技術(shù)。
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從不同的供應(yīng)商處租用VPS,例如EC2、GCE、Linode、Rackspace、DigitalOcean等等。
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使用Ubuntu 14.04 LTS。它擁有***的軟件,并不像CentOS那樣保守。
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對(duì)網(wǎng)站、API、聊天室和廣播服務(wù)器的所有請(qǐng)求,都經(jīng)由Nginx,并開(kāi)啟SSL。
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使用MongoDB作為主數(shù)據(jù)庫(kù)。
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使用Ruby on Rails開(kāi)發(fā)網(wǎng)站和API服務(wù)器。
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使用Socket.IO和Redis開(kāi)發(fā)聊天室。
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使用Node.js和FFmpeg開(kāi)發(fā)了基于WebSocket的自定義廣播協(xié)議——SLSP。
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使用HLS支撐視頻直播和視頻回放。使用Video.js作為web播放器和Android視頻播放器。
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使用Google云存儲(chǔ)來(lái)存檔視頻片段。
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使用Amazon S3存儲(chǔ)小資源,例如用戶頭像。
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使用Git管理代碼。使用Capistrano部署。
網(wǎng)站和API
我們使用***的Ruby on Rails和Unicorn來(lái)開(kāi)發(fā)網(wǎng)站和客戶端API。所有請(qǐng)求都經(jīng)由Nginx和SSL代理。我們使用越來(lái)越多的memcached來(lái)應(yīng)對(duì)持續(xù)增長(zhǎng)的用戶。數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)MongoDB的集群。
我們還沒(méi)有遇到大量的訪問(wèn)。所以在用戶大量涌入時(shí),我們無(wú)法確保可用性。但是我們已經(jīng)設(shè)計(jì)了基于AWS Route 53和Elastic Load Balancing或者GCE Network Load Balancing的整套負(fù)載均衡架構(gòu)。
聊天室
聊天室是一個(gè)平衡負(fù)載后簡(jiǎn)單的Socket.IO服務(wù)器集群,它使用redis集群分發(fā)郵件和聊天室,使用相同的cookie和會(huì)話進(jìn)行用戶認(rèn)證的主要網(wǎng)站。
網(wǎng)絡(luò)聊天界面是使用Socket.IO的客戶端庫(kù),iScroll.js和簡(jiǎn)單的jsrender模板庫(kù)。
我們使用AndroidAsync圖書(shū)館建立Android的聊天室,有幾個(gè)問(wèn)題,我們已經(jīng)做了一些補(bǔ)丁。
廣播服務(wù)器
我們定義了一個(gè)基于WebSocket的自定義直播流媒體協(xié)議:SLSP,并只用了大約1000行Node.js和C語(yǔ)言代碼實(shí)現(xiàn)。
原因是,RTMP非常舊,而且難于理解及使用大型、可用的HTTP解決方案,相比WebSocket或SLSP而言,它只是個(gè)“穩(wěn)定”的騙局。我在多媒體開(kāi)發(fā)領(lǐng)域有幾年經(jīng)驗(yàn),但在Wowza或任何當(dāng)前可用的RTMP服務(wù)器上,修復(fù)這類問(wèn)題或?qū)崿F(xiàn)自定義特性仍然感覺(jué)困難。
網(wǎng)絡(luò)正快速革新,對(duì)所有人來(lái)講,HTTP是一個(gè)更成熟、更容易理解的協(xié)議。我們有很多高性能的開(kāi)源HTTP服務(wù)器,比如:nginx,具有非常高的性能且保持高穩(wěn)定性。
WebSocket是一個(gè)長(zhǎng)連接協(xié)議,適用于視頻流。所有現(xiàn)代瀏覽器都支持WebSocket。WebSocket內(nèi)置SSL,故而客戶端和服務(wù)器端都不需要任何附加代碼。WebSocket使用和HTTPS一樣的443端口,因?yàn)榭梢源┰浇^大多數(shù)防火墻。
SLSP,簡(jiǎn)而言之,如同一個(gè)WebSocket聊天室。只需要將服務(wù)器部署在Nginx代理之后,一旦WebSocket客戶端向服務(wù)器發(fā)送持續(xù)的視頻流,SLSP就會(huì)將視頻流分段成數(shù)個(gè)HLS TS段,故而任何一個(gè)可用的HLS播放器都可以播放視頻流了!
WebSocket可以使用大量可用的高性能HTTP解決方案。SLSP是基于WebSocket的,理所當(dāng)然我們也可以構(gòu)建非常健壯的智能負(fù)載均衡方案。如上圖所示,無(wú)論何時(shí)我們啟動(dòng)一臺(tái)新的SLSP服務(wù)器,它都會(huì)向負(fù)載均衡器注冊(cè)自身。每一個(gè)SLSP服務(wù)器都會(huì)持續(xù)地向均衡器發(fā)送自身的狀態(tài),例如服務(wù)器當(dāng)前負(fù)載。
當(dāng)一個(gè)SLSP客戶端想要去廣播, 它首先要向負(fù)載均衡器請(qǐng)求一個(gè)SLSP服務(wù)器的地址,均衡器會(huì)基于潛在的服務(wù)器負(fù)載,選擇一個(gè)最合適的SLSP服務(wù)器,然后客戶端會(huì)直接發(fā)布視頻流到SLSP服務(wù)器。
無(wú)論什么時(shí)候負(fù)載均衡器遇到高負(fù)載,它都會(huì)在幾分鐘內(nèi)自動(dòng)建立一個(gè)新的SLSP服務(wù)器, 并且我們還會(huì)進(jìn)一步改進(jìn)它。均衡器會(huì)移除空閑的SLSP服務(wù)器以節(jié)省開(kāi)銷。
廣播結(jié)束之后,為了將來(lái)可以回放,服務(wù)器將會(huì)上傳完整的流到Google云。
去更新吧
Shou.TV 仍然是一個(gè)很新的項(xiàng)目,它的用戶不多,因此我們還沒(méi)有驗(yàn)證在高負(fù)載下的情形。我們將會(huì)持續(xù)改進(jìn)和發(fā)布更多細(xì)節(jié)。
英文原文:The Technology Behind Shou.TV
譯文鏈接:http://www.oschina.net/translate/the-technology-behind-shoutv