FMS4P2P直播解決方案

一、方案簡(jiǎn)介 目前視頻直播通用的方案有兩種，分別是單播模式和多播模式。單播模式雖然有著數(shù)據(jù)流穩(wěn)定的特點(diǎn)，但具有地域化問題，且隨著客戶量的增加，服務(wù)器負(fù)載也隨之增大，需要投入大量的硬件設(shè)備以及巨額的帶寬費(fèi)用。多播模式通常體現(xiàn)為現(xiàn)今的P2P技術(shù)。P

目前視頻直播通用的方案有兩種，分別是單播模式和多播模式。單播模式雖然有著數(shù)據(jù)流穩(wěn)定的特點(diǎn)，但具有地域化問題，且隨著客戶量的增加，服務(wù)器負(fù)載也隨之增大，需要投入大量的硬件設(shè)備以及巨額的帶寬費(fèi)用。多播模式通常體現(xiàn)為現(xiàn)今的P2P技術(shù)。P2P模式解決了單播模式的問題，在提高傳輸速度和緩解服務(wù)器帶寬壓力上有較大優(yōu)勢(shì)，一般在直播中應(yīng)用得較多。使用P2P技術(shù)后可節(jié)省內(nèi)容發(fā)布商資金，提高數(shù)據(jù)流通量。

Adobe Flash Media Server 4（以下簡(jiǎn)稱FMS4）發(fā)布后， 聯(lián)訊軟件立即投入大量人力進(jìn)行研究與開發(fā)。在其發(fā)布短短幾周內(nèi)便掌握了Flashplayer P2P API的使用以及服務(wù)器的配置方法。

P2P功能采用了最新的Flash RTMFP協(xié)議，該協(xié)議可以允許使用Adobe Flash Player 10.1的終端用戶之間進(jìn)行直接通信即實(shí)現(xiàn)了P2P傳輸技術(shù)。通過使用RTMFP，直播系統(tǒng)將極大降低帶寬消耗，媒體數(shù)據(jù)在終端用戶之間流動(dòng)，不完全由服務(wù)器提供，更適合做大規(guī)模直播應(yīng)用。

二、關(guān)于P2P
P2P是英文Peer-to-Peer（對(duì)等）的簡(jiǎn)稱，又被稱為“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”。“對(duì)等”技術(shù)是一種網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)，依賴網(wǎng)絡(luò)中參與者的計(jì)算能力和帶寬，而不是把依賴都聚集在較少的幾臺(tái)服務(wù)器上。P2P還是英文Point to Point （點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）的簡(jiǎn)稱。它是下載術(shù)語，意思是在你自己下載的同時(shí)，自己的電腦還要繼續(xù)做主機(jī)上傳，這種下載方式，人越多速度越快。

三、單播和多播的區(qū)別
單播（Unicast）傳輸：在發(fā)送者和每一接收者之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)連接。如果一臺(tái)發(fā)送者同時(shí)給多個(gè)的接收者傳輸相同的數(shù)據(jù)，也必須相應(yīng)的復(fù)制多份的相同數(shù)據(jù)包。如果有大量主機(jī)希望獲得數(shù)據(jù)包的同一份拷貝時(shí)，將導(dǎo)致發(fā)送者負(fù)擔(dān)沉重、延遲長(zhǎng)、網(wǎng)絡(luò)擁塞；為保證一定的服務(wù)質(zhì)量需增加硬件和帶寬。

（單播）

多播（Multicast）傳輸：在發(fā)送者和每一接收者之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)連接。如果一臺(tái)發(fā)送者同時(shí)給多個(gè)的接收者傳輸相同的數(shù)據(jù)，也只需復(fù)制一份的相同數(shù)據(jù)包。它不僅提高了數(shù)據(jù)傳送效率，還減少了骨干網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞的可能性。

（多播）

四、RTMP和RTMFP的區(qū)別
RTMP(Real- Time Messaging Protocol)協(xié)議用于單播， RTMFP(Real‐Time Media Flow Protocol)協(xié)議用于多播。RTMP是基于TCP的，RTMFP是基于UDP的。UDP在傳送直播數(shù)據(jù)方面比TCP有較多的優(yōu)勢(shì)，比如減少延時(shí)、對(duì)丟包的容忍，雖然在可靠性上有所損失。不象RTMP， RTMFP支持Flash Player直接發(fā)送數(shù)據(jù)給另一個(gè)，而不經(jīng)過Server。服務(wù)端連接將被用來初始化并交互一些客戶端之間的信息，也可用來進(jìn)行服務(wù)端調(diào)用或者作為進(jìn)入其他系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)。FMS4也將用來為用戶提供地址認(rèn)證服務(wù)和NAT地址轉(zhuǎn)換服務(wù)，避免用戶陷入混亂。

（RTMP協(xié)議）


（RTMFP協(xié)議）

五、方案實(shí)現(xiàn)


（1）視頻源：可以使用電視信號(hào)、攝像機(jī)以及其他編碼機(jī)支持的視頻源。
（2）編碼機(jī)通過采集卡將信號(hào)采集并轉(zhuǎn)碼，配合FMS4配置器以RTMP協(xié)議發(fā)送給FMS4服務(wù)器。
（3）配置器（為方便用戶使用，我公司重新編寫了中文版配置器）專用于生成多播地址的應(yīng)用。并將此地址分發(fā)給編碼機(jī)及直播應(yīng)用（聯(lián)訊電視直播系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)課堂系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)電視臺(tái)系統(tǒng)適用）。
（4）直播應(yīng)用將多播地址發(fā)送至我公司客戶端視頻播放器，視頻播放器識(shí)別多播地址后，向FMS服務(wù)器請(qǐng)求后，獲得視頻源及其他種子信息并開始視頻數(shù)據(jù)傳送。

六、技術(shù)特點(diǎn)
1、布置簡(jiǎn)單。 只需要安裝流媒體服務(wù)器并進(jìn)行簡(jiǎn)易配置即可。
2、高擴(kuò)展性。 可配置多臺(tái)FMS服務(wù)器組成集群， 增加負(fù)載能力。
3、RTMFP協(xié)議采用了UDP提升了傳送的速度，相對(duì)之前的TCP協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸效率上大大提高。 UDP是Internet上一種更有效傳送音頻視頻的方法，雖然會(huì)有一些丟包，錯(cuò)包。RTMFP有兩個(gè)特性可以幫助解決一些連接錯(cuò)誤。
（1）快速連接恢復(fù)：連接在以外情況下將快速恢復(fù)。例如，一個(gè)無線連接掉線了，一旦重連，他將迅速擁有所有的傳送能力。
（2）IP動(dòng)態(tài)化：一個(gè)活動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)會(huì)話將以PEER來標(biāo)識(shí)，即使他變了一個(gè)IP，也可以保持原來的會(huì)話。例如，一個(gè)筆記本在一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)獲得了一個(gè)新IP地址，他將立刻繼續(xù)剛才的會(huì)話。
4、減少音視頻直播、點(diǎn)播、多人在線游戲等應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗，減輕服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。
5、負(fù)載均衡。P2P網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)既是服務(wù)器又是客戶機(jī)，減少了對(duì)傳統(tǒng)C/S結(jié)構(gòu)服務(wù)器計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力的要求，同時(shí)因?yàn)橘Y源分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)，更好的實(shí)現(xiàn)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡。

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