2020中國系統架構師大會活動回顧：ZEGO實時音視訊服務架構實踐

10月24日，即構科技背景架構負責人&進階技術專家祝永堅（jack），受邀參加2020中國系統架構師大會，在音視訊架構與算法專場進行了主題為《ZEGO實時音視訊服務架構實踐》的技術分享。

以下為演講内容的節選：

作為一家專業的音視訊雲服務商，即構服務了泛娛樂、線上教育、金融、産業網際網路、IoT等行業的多家頭部公司，例如映客、花椒、微網誌、好未來等。今年上半年受疫情影響，即構所服務的多家教育、泛娛樂客戶都出現了流量暴增的現象。而即構提供的穩定背景服務，保障了客戶線上業務0故障營運，這離不開我們成熟穩定、可用性高、能自動擴容的流媒體服務架構。

下面我從ZEGO流媒體服務簡介、流媒體服務架構、排程邏輯設計和營運監控四部分進行分享：

一、ZEGO流媒體服務介紹

以這張圖為例，我們來看ZEGO流媒體服務的全貌：

假設圖中有三位主播A，B，C和觀衆，主播A，B，C要進行連麥互動，他們分别通過浏覽器、原生App和微信/QQ小程式來推流。由于主播使用了不同的終端形式來進行推流，那麼底層使用的音視訊協定也是不同的，分别對應着WebRTC，AVERTP（ZEGO的私有音視訊協定），RTMP。主播之間連麥互動需要互相拉流，為了獲得良好的互動效果，需要很低的端到端拉流延遲(<400ms)。是以，主播們可以到即構全球實時網絡來進行拉流，支援Web終端，和原生App拉流，國内的實際環境端到端延遲可以做到150-400ms。

而觀衆，因為量比較大，需要考慮成本，同時他不需要互動，可以接受較高的延遲。是以可以考慮從即構全球實時網絡轉推一路RTMP協定的碼流到第三方CDN，觀衆再從CDN去拉流。

當然，如果觀衆也要很低的延遲，那麼也可以從我們的實時網絡拉流。此外，一些原來使用rtmp的客戶，還可以通過第三方應用通過OBS來推流，很輕易的遷移到即構全球實時網絡，使用者就可以實作在全球區域範圍内進行低延遲的音視訊互動。

介紹完主要流媒體服務的全流程後，我們來看流媒體服務包含的具體職責：

排程：在使用者推拉流前，需要發起排程請求，獲得一個資源後才能夠發起實際的碼流推拉。使用者體驗的好壞，跟排程政策有很大關系。

實際推拉流：我們适配了RTMP，WebRTC，AVERTP等多種協定的推拉流标準，提供了更優的流控等算法。

轉推CDN：即構全球實時網絡和第三方的CDN需要進行協作來滿足客戶的多樣化場景需求。

轉碼：RTMP使用的AAC音頻編碼，WebRTC使用的Opus音頻編碼，這兩種格式互通，需要對音頻進行轉碼。

轉協定：我們RTMP和WebRTC是以網關的形式存在的，中間的網絡傳輸都是以我們的AVERTP協定來進行。

目前我們支援H264，H265，VP8 3種格式的視訊編碼轉碼；AAC, Opus，SILK 3種格式的音頻轉碼；RTMP、WebRTC、AVERTP3種協定格式的轉協定。

混流：當出現多個主播連麥互動時，觀衆如果分别去拉主播的流，對帶寬成本和使用者的裝置都有很高的要求。我們會讓伺服器混合成一條流，觀衆隻需要拉混合後的流即可。

流管理：推拉流鑒權，禁推管理，我們提供了業務營運必需的多種流管理功能。

即構實時音視訊服務的優勢展現在4個方面：

第一，多雲商架構設計

我們設計之初就确定了支援多雲商的架構設計。不同雲商有着不同的優勢，他的資料中心和網絡資源天然的存在着差異性，a雲商在印度南部覆寫品質好，b雲商在印度北部覆寫品質好。那麼我們就都用起來，讓a雲商覆寫印度南部，b雲商覆寫印度北部，進而讓整體獲得更好的接入品質。

第二，高可用設計保障品質

我們架構設計上加進了許多高可用的方案，來保障穩定的服務品質，後面會展開。

第三，弱網下抗丢包能力強

我們自研的音視訊引擎，在弱網下的表現更優異，能實作“上/下行70%丢包下，保持10-15幀視訊流暢通話；上/下行80%丢包下，保持音頻流暢通話”。

第四，低延遲大規模分發

利用ZEGO自研引擎，我們做了低延遲大規模分發的流媒體服務架構設計，能極大的提高背景并發能力。

（未完待續……）

鑒于分享内容較豐富，更多ZEGO實時音視訊服務架構實踐中的“流媒體服務架構設計、排程邏輯設計以及營運監控”等内容，可以點選這裡擷取演講資料包，包含演講文字稿、演講PPT以及即構全球主要國家的端到端延遲實測資料。