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徐立:解密七牛直播云的基础支撑 - 实时流网络LiveNet

2016-07-14 08:01 徐立

什么是实时流网络?它与其他的网络结构有何不同?在6.30七牛直播云发布会上,七牛直播云产品负责人徐立指出,实时流网络(LiveNet)是七牛直播云的基础支撑,其自组织网络、智能调度、流式传输数据的特性可以更好的应对直播产品的低延时、极速秒开、流畅不卡顿等方面的诉求。

以下根据七牛直播云负责人徐立现场演讲内容整理。

这是内容升级的中间时代,信息的生产、传播、消费都在加快

作为最早一波移动直播的参与者,我想谈谈内容升级这件事,它和移动互联网有关。

第一代 iPhone 的出现不仅重新定义了手机,同时也开启了移动互联网的元年。从此,智能手机使用呈爆炸性增长。今天大约有 20 亿人拥有智能手机,预计 2020 年全球有 80% 人口有智能终端。

随着万物互联,智能手机俨然成为人体的外置感官。人们越来越习惯使用自己的移动设备来创造内容。如今,用手机拍照、摄像,收发文字、图片、短视频都已不足为奇,一种更具有实时性(Real-Time) 和交互性(Interactivity) 的内容进入人们的日常视野,这种红极一时也尚未过时的内容载体就是我们习以为常的直播。

内容消费升级带动用户体验升级,信息流通的加速,催生基础通道变革

移动互联网的普及,不仅改变了传播效率,同时也提高了生产效率,还改变了内容的消费方式。在内容的生产、传播和消费上,PGC转向UGC,去中心化成为不可逆转的事实。而消费内容的用户群体,也因为互联网技术红利,不再区分肤色、疆域。如今,任何一款流行的互联网产品(例如:Facebook、Twitter、微信),其用户群体广泛存在于全球。从社交、电商、在线教育、再到生活方式,全球化成为这个时代的普遍特征。

内容消费升级,驱动用户体验升级;用户体验升级,驱动基础网络通道升级;基础网络通道升级,驱动数据传输技术升级。网络传输基础通道及其传输技术作为内容生产、传播、消费的基础支撑,必须能够迎接全球互联互通和更实时满足强交互场景的技术挑战。

七牛云实时流网络及其三大技术特征

七牛云为了帮助创业者更好地顺应时代发展的必然趋势,也为了给广大最终用户提供更优质的用户体验,率先推出了全球一体化、智能调度、流式传输数据的实时流网络,我们称之为 LiveNet,作为 Live 时代各类场景的基础支撑。

1、LiveNet 的第一个技术特征是自组织网络。

LiveNet 的第一个技术特征是组网的方式发生了根本性变革。由过去面向区域划分的多中心树状层级网络,变成了去中心化自组织的全球一体化网状网络。这种网络结构跟过去会有什么不一样呢?

按需伸缩:基于 LiveNet 的网状网络模型,任意一台联网的服务器,都可以在经过有效授权后远程一键刷机、一键部署、一键运行,加入自组织网络成为贡献资源的一分子,这种轻量级的刷机扩建节点的方式,极为高效,真正可以做到无限节点的延伸,快速响应全球任意地区覆盖的需求。

智能选线:相比树状网络固定有限的线路集合,LiveNet 的网状网络内部的线路是动态且灵活组合的,且每多增加一个节点,在线路组合上,基于平台自身的红利,能带来数量级的组合可能,基于这些动态的线路组合和实时数据,可以决策调度最优线路。

故障容错:LiveNet 已经不再按照传统的静态网络做拓扑,而是采用软件定义网络的方式,用程序智能取代人工静态配置。好处不仅仅是线路的动态组合,并且能够实现节点故障的常态处理。

在 LiveNet 里边,节点分为调度器和流服务器节点。无状态的流服务器节点数量众多,天然形成了自组织网络的互备特性,流服务器的上线下线通过调度器来切换和维持状态,从而可以进行故障转移。调度器节点本身多活的特性保障了调度器的高可用。由于全网对称部署,流服务器和调度器两者角色可以相互转化,在 LiveNet 工作机理不受影响的情况下,都能够及时容错保障服务的高可用。

2、LiveNet 的第二个技术特征是智能调度。

在 LiveNet 实时流网络中,调度分为:

  • 计算资源调度

  • 存储资源调度

  • 网络流量调度

  • 网络线路调度

和直播相关的是流量调度和线路调度,而线路调度的好坏直接影响了一个直播流的关键指标:首屏播放耗时、延时、流畅性。

智能调度:优质的线路质量,几乎是所有直播流的共性诉求。而如何找出优质的线路,这就成了考验。在错综复杂的网络中,如何找出优质的线路?LiveNet 的网状网络内部的线路是动态且灵活自由组合的,并不局限于有限集合,而且节点数量越多,线路组合越多。这个动态组合节点灵活绘制线路的机制为程序找出优质的线路提供了可能。

所以, 问题的关键在于如何在数量众多可灵活自由组合的节点网络中,通过程序算法计算出最优传输路径?在 LiveNet 实时流网络中,直播流经过的任何环节,都会实时向调度器反馈数据,节点本身也会把环境感知信息实时反馈给调度器,调度器根据相应的调度策略算法,结合相应的数据信息(例如:延时、丢包、吞吐量、负载),计算出一个最优解作为优质线路。

3、LiveNet 的第三个技术特征是流式传输。

当前互联网内容的主流传输方式主要还是上传和下载,这种方式很难满足高清影像实时互动的交互体验。内容消费升级、交互体验升级,让直播这种实时交互的内容成为潮流趋势、通道技术的升级、LiveNet 实时流网络的出现,让实时传输内容从可能走向了现实生活。

直播是将每一帧图像,每一帧音频,打上时序标签后进行流式传输的过程。发送端源源不断的采集音视频数据,经过编码、封包、推流,再经过实时流分发网络进行传输,播放端再源源不断地下载并按时序进行解码播放。如此就实现了 “边生产、边传输、边消费” 的直播过程。

视频直播,就是对 LiveNet 实时流网络的一种典型应用。

然而,LiveNet 实时流网络不仅仅能够用于视频直播。作为一门新的传输技术,LiveNet 是传输层协议的创新,其并不关心数据是什么,只关心数据的时序组织和实时传输过程。视频直播,不一定是内容升级的最终形态,对未来,我们为 LiveNet 扩展传输更多可能的内容,预留了想象的空间。

七牛云 LiveNet 核心价值是什么?

七牛云实时流网络—LiveNet 是一个面向实时互动场景的流式传输网络,是 Live 时代的一个新引擎。在内容消费升级,用户体验升级,越来越强调实时互动的 Live 时代,它的出现能够帮助创业者们顺应时代潮流,缩短想法到产品的距离,为最终用户提供更友好,更极致的体验。

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