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张鹏:腾讯云X-P2P直播加速方案

腾讯云 2017年12月18日 浏览1830

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摘要: 腾讯云从2014年开始做X-P2P方案,历时2年多,其中多个产品线均已成熟,包括不同的平台、不同延迟场景下的P2P直播、点播P2P等,现已推广到斗鱼、熊猫等直播平台使用,经受住了大流量阅兵活动直播、赛事的考验,11月18日腾讯云技术沙龙北京站——释放技术的想象之解码腾讯云软件架构与应用邀请到腾讯云高级工程师张鹏,将会为我们分享《腾讯云X-P2P直播加速方案》。

直播加速方案


腾讯云X-P2P直播加速方案

腾讯云X-P2P是业内领先成熟的P2P产品,从2014年开始,到现在历时2年多,其中多个产品线均已成熟,包括不同平台、不同延迟场景下的P2P直播、点播P2P等,现已推广到斗鱼、熊 猫等直播平台使用,经受住了大流量阅兵活动直播、赛事直播的考验。腾讯云X-P2P直播加速技术负责人张鹏,就P2P的发展历史、X-P2P方案架构以及腾讯云在X-P2P的探索与优化等内容作了详细分享。


P2P技术的发展史

P2P概念最早出现在1969年被RFC 1所收录,2000年Guntella网络诞生,紧接着BT协议发布,在这段期间,人们一度以为P2P仅适用于文件分享。2004年底随着PPLive的发布,开发者才逐渐意识到这项技术同样适用于流媒体直播,从05年开始,P2P在直播领域大行其道,具体发展技术路线如下:

2005年,香港科技大学研究出了基于网状无结构网络拓扑的Goo1Streaming,通过定期交换缓冲映射表和邻居列表,实现每个节点与邻居共享媒体数据。这项技术的优点是实现了节点之间随机获取,让各个peer之间达到负载平衡。但同样有硬伤:两个距离很远连接很差的节点也可能被调度为邻居,大大影响系统的服务质量;

2006年,华中科技大学基于树状结构研发了一款叫[**]nySee的直播技术,其实现原理是根据IP邻近原则构建IP多播。这种结构使节点的邻居质量变高,相对更容易达到更高的P2P分享率。劣势是树的父节点离开造成波动大,极易导致中低层节点与顶层节点播放时差大;

2008年,清华大学采用推送数据模型构建了GridMedia,达到低延迟的效果,这个系统经历过春晚和奥运会直播的洗礼,延迟更低、连接速度更快,用户越多的情况下播放越流畅,与之相对应的,当用户少的时候,观看体验就不尽如人意了。


腾讯云X-P2P直播方案及其优化之路

腾讯云根据自身的业务场景在直播技术上做了系列优化,下图为腾讯云基于Segment的直播P2P架构,整个直播流程分为两大部分:首先主播将媒体源推到服务器上,P2P技术将它们进行切片,切成时长1S 的Segment ,集成到CTN上,然后CTN对其进行回源;接下来就是客户端的行为,客户端会先请求一个com服务,这里包含着该频道的穿透服务器、日志服务器、及最新的切片信息,然后开始请求播放,手机获取由公网址来提供端口,种子服务器获取同一个频道的端口后发起连接,P2P数据就开始产生了。

在直播体验优化上,张鹏现场介绍了腾讯云的内部传输控制、精准播送以及大房间高并发三大解决方案:

内部传输控制:当多人共用同一网络时,资源抢占时有发生,X-P2P方案节点之间采用优胜劣汰,自动演进,不与TCP抢占资源、不突发发包,避免造成网络拥塞,节点替换波动亦不会影响到播放质量;

精准播控:秒播是直播的一个必备的元素,X-P2P系统针对不同的播放器,设置快速写数据,使其播放视频秒起画面,同时,为满足低延迟需求,启动播放时快进,消除GOP延迟;

大房间高并发:大房间高并发是所有直播供应商最为头疼的一个问题,腾讯云采取的手段是主动分裂大房间,在每个分裂的房间里配置一台服务器,将用户分流。

说到X-P2P现在面临的挑战,张鹏最后表示,以前的视频码率低,现在的视频清晰度已有4k、10M码率,远超过带宽的增速,P2P流量跨省跨运营商流动,易造成运营商不满,都是X-P2P需要考虑的问题。在未来,P4P是解决这些问题的一剂良药。



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