不同直播類型的CDN技術(shù)淺談分析

億速云內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（Content Delivery Network，簡稱CDN）是建立并覆蓋在承載網(wǎng)之上，由分布在不同區(qū)域的邊緣節(jié)點(diǎn)服務(wù)器群組成的分布式網(wǎng)絡(luò)。億速云CDN分擔(dān)源站壓力，避免網(wǎng)絡(luò)擁塞，確保在不同區(qū)域、不同場景下加速網(wǎng)站內(nèi)容的分發(fā)，提高資源訪問速度。許多用戶在實際運(yùn)用CDN的過程中都會遇到如何有效開發(fā)CDN的問題，今天小編跟大家淺談下直播行業(yè)跟cdn技術(shù)兩者之間的關(guān)聯(lián)：

隨著直播行業(yè)的興起，各種直播應(yīng)用、平臺和產(chǎn)品萬花齊放，直播場景也越來越多元化，這就對視頻技術(shù)的發(fā)展提出了“日新月異”的需求。那么，目前視頻直播的場景主要有哪些？不同類型的直播場景對視頻技術(shù)又有怎樣不同的要求？本文將通過分享一些個人經(jīng)驗，簡要分析不同直播類型的CDN技術(shù)要點(diǎn)。

要說清楚這個問題，我們需要從頭說起：

基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展路徑

80后、90后都是見證互聯(lián)網(wǎng)崛起的一代，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展史，本質(zhì)上就是網(wǎng)絡(luò)速度的發(fā)展史。剛開始的時候，網(wǎng)民用電話線撥號上網(wǎng)，下行速度只有不到幾十K，打開一個復(fù)雜的網(wǎng)頁要十幾秒到幾十秒；后來寬帶興起，網(wǎng)民使用了現(xiàn)在常見的網(wǎng)線（其實和電話線一樣都是銅芯），傳輸速度能達(dá)到1000Mbps；再到后來光纖到戶了，不再使用銅線，傳輸介質(zhì)都變成了光纖，傳輸速率高達(dá)萬Mbps。

上面說的是家里的固網(wǎng)，下面再來聊聊手機(jī)移動網(wǎng)絡(luò)。移動網(wǎng)絡(luò)包含語音和數(shù)據(jù)兩塊，語音就是我們常用的打電話業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)就是我們訪問互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸。要分清楚這兩個業(yè)務(wù)，最簡單的秘訣就是看手機(jī)頂端顯示的信號圖標(biāo)。（這里簡單擴(kuò)展一個基礎(chǔ)知識：我們常說的幾G就是代表第幾代移動通信技術(shù)Generation。G代表GPRS， 2.5G也就是第二代移動通訊網(wǎng)絡(luò)的延伸，速率能夠到達(dá)115kbpsE是EDGE，經(jīng)常被叫2.75G網(wǎng)絡(luò)，速率有384kbps。）

大概六七年前開始，網(wǎng)絡(luò)用戶開始使用3G，就是第三代移動通訊技術(shù)，速率可達(dá)2Mbps，還有一些時候會顯示H或者H+，可以當(dāng)做是3.5G4G，后來就是目前比較流行的4G，速率在100Mbps以上。

隨著傳輸技術(shù)的演進(jìn)，互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用也發(fā)生了很大變化。用一些具有代表性的例子來說，早年間大家使用的應(yīng)用主要是通訊軟件例如QQ、發(fā)郵件、訪問網(wǎng)頁；到后來網(wǎng)絡(luò)可以便捷快速的傳輸較大的文件，就有了在線聽音樂千千靜聽、酷狗音樂；然后普及了在線視頻優(yōu)酷、土豆、pps；到現(xiàn)在我們可以看到，網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)有了愛奇藝這樣全高清的在線視頻。

隨著直播，尤其是移動直播在近兩年突然爆發(fā)，給基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)提出了最嚴(yán)苛的要求。一方面，以往用戶的上網(wǎng)行為對帶寬的要求是極不對等的，用戶對上行帶寬的需求普遍是只要能發(fā)送出請求消息就行，日常用網(wǎng)主要靠下行帶寬下載大量數(shù)據(jù)。但現(xiàn)在有了直播，用戶可能隨時隨地就會開啟直播，而當(dāng)用戶開啟直播以后，應(yīng)用需要把直播內(nèi)容上傳到服務(wù)端，這個過程就對上行帶寬提出了新的要求，只要直播上傳端出現(xiàn)卡頓，所有看直播的觀眾都會受到影響。另一方面，直播從內(nèi)容產(chǎn)生到上傳到分發(fā)最后用戶播放整個鏈路完全是實時的，每個環(huán)節(jié)都容不得細(xì)微的網(wǎng)絡(luò)抖動和異常，尤其很多高清的直播對上下行帶寬要求都非常高。怎么解決這個問題？

通過CDN解決內(nèi)容傳輸問題

下面兩張分別是我在電腦和手機(jī)測速的截圖，速率都達(dá)到10Mbps或100Mbps，那為什么往往上傳2M以上的直播或觀看3M以上的直播會經(jīng)常很卡呢？

這是因為傳輸技術(shù)、移動通訊技術(shù)都已經(jīng)能夠支持這么大的傳輸速率，但是接收的服務(wù)端卻沒有那么強(qiáng)的接收能力，以及各種各樣小運(yùn)營商之間的互聯(lián)很差等導(dǎo)致的。舉個例子，如果順豐快遞在一個小區(qū)每家每戶都安排一個快遞員24小時等待取件，那是不是該小區(qū)所有人都能馬上寄出東西了呢？不是，因為樓下的順豐倉庫就只有1平米，大家都在寄東西他們倉庫滿了不能再受理了，即使快遞員收件很快，物流點(diǎn)也處理不過來。

這就需要通過CDN來解決問題。當(dāng)發(fā)生物流點(diǎn)要處理大量快件的情況時，我們就需要在每個小區(qū)都建很多個、空間很大的物流點(diǎn)。回到CDN上來說，就需要在每個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)都部署CDN服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，而且需要部署非常多個。當(dāng)然，這樣做導(dǎo)致的問題就是CDN的成本會變得非常高，高到直播平臺根本負(fù)擔(dān)不了的地步。我們星域CDN的解決思路是采用共享經(jīng)濟(jì)的方式，低成本地在全網(wǎng)部署“無限”多的節(jié)點(diǎn)，解決數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。具體怎么實現(xiàn)？星域CDN通過一個智能硬件——迅雷賺錢寶，將家庭用戶空閑的家庭帶寬資源籌集起來，一方面可以免去節(jié)點(diǎn)建設(shè)成本，一方面也可以使節(jié)點(diǎn)離用戶更近。用物流來比喻，就是我們可以將小區(qū)里閑置的空房、空地、空路線利用起來，免去重新占地建房的成本。

不同直播場景的CDN技術(shù)簡析

根據(jù)不同平臺端直播廠商的業(yè)務(wù)需求，以及直播觀看者的需求和行為分析，直播主要有以下幾種類型：

1、事件直播

一般是重大活動賽事或媒體類的現(xiàn)場直播，所有觀看者集中到一路直播流。

因此這種類型的直播最重要的是穩(wěn)定性，事件帶來的帶寬增長、高并發(fā)需要CDN有足夠的儲備帶寬應(yīng)對突發(fā)，直播全程不能出現(xiàn)任何中斷故障，否則影響用戶體驗。像熊貓直播，擁有很多人氣非常高的主播，他們就會要求億速云CDN一定要給出一個T的冗余帶寬以及一千路的轉(zhuǎn)碼能力，就是為了應(yīng)對有的主播有活動的時候流量突然爆發(fā)。

還有就是內(nèi)容安全方面，尤其是現(xiàn)在流行的媒體類事件直播通常配合CDN的延播技術(shù)做到先審再播。一般需要有2min左右的延遲播放，以及通過視頻https傳輸防止內(nèi)容被惡意篡改。當(dāng)然，億速云CDN配套了延時配置的服務(wù)。

2、泛娛樂直播

泛娛樂直播一般是個人輸出內(nèi)容，涉及面非常廣且主播素質(zhì)良莠不齊，審核就是必要的需求。通常大直播公司會采用人工審核+購買第三方鑒黃/政審服務(wù)（這種服務(wù)都是計算機(jī)按照智能算法通過拉流接口或者截圖來審核）。對CDN提出的要求就是要有一套穩(wěn)定且處理能力強(qiáng)的截圖系統(tǒng)，還有一旦發(fā)現(xiàn)不適合播放的內(nèi)容時，需要有支持秒級禁播和恢復(fù)開啟播放接口。星域目前的鑒黃做得挺好，準(zhǔn)確率達(dá)到了99%，在行業(yè)里面應(yīng)該是比較領(lǐng)先的。

此外泛娛樂直播主要靠主播同粉絲互動，所以很關(guān)心端到端延遲。端到端延遲指定就是內(nèi)容從主播拍攝產(chǎn)生，到CDN分發(fā)再到用戶觀看到經(jīng)過了多長時間，可以簡單理解為用戶觀看的內(nèi)容是多久時間前發(fā)生的。如果延遲很長，就會出現(xiàn)主播講完一段話，用戶很久以后才能看到，對于互動性要求比較強(qiáng)的直播來說，這是無法忍受的。業(yè)內(nèi)對延遲的解決方案，傳統(tǒng)CDN優(yōu)秀的可以達(dá)到5-10秒延遲，傳統(tǒng)P2P可能要幾十秒的延遲，億速云CDN就可以做到2秒以內(nèi)的延遲。

3、游戲直播

游戲直播是非常有粘性的，一半觀看者會持續(xù)長時間觀看主播或電競比賽，現(xiàn)在的多人在線游戲直播主播之間會需要連麥服務(wù)。再比如電競比賽有時候為了避免暴露玩家在地圖上的位置也需要延播一兩分鐘，我們也多次為客戶配置過賽事活動延播，同時也根據(jù)客戶的需求提供連麥、美顏等不同的功能。另外，卡頓應(yīng)該是所有直播場景中都無法忍受的情況，我自己有時候會打游戲，看游戲直播的時候卡頓尤其令人惱火。億速云CDN的卡頓率就做到了1%，行業(yè)內(nèi)其他的可能做到4%，這一點(diǎn)上我們是比較有信心的。

4、移動直播

從用戶行為上來看，當(dāng)前很火的移動直播花椒、映客，從APP界面上就已經(jīng)把直播做成了列表瀏覽的方式。用戶可以像刷微博、看新聞一樣的刷直播，通常是隨機(jī)的通過封面選擇，感興趣的點(diǎn)進(jìn)去觀看不超過1min就退出觀看下一個。有的APP還專門設(shè)計了左右滑動或者上下滑動就切換到下一個房間。在這樣頻繁的觀看和退出操作下，首屏的體驗就變成了最重要的了，用戶難以忍受切換或者打開房間后要等很久的體驗。億速云在這個方面做到的首屏秒開是很多客戶非?？粗夭⒃u價很高的技術(shù)服務(wù)。

5、戶外直播

戶外直播最大的特點(diǎn)就是多采用4G網(wǎng)絡(luò)直播。采用這種無線方式傳輸時，本身網(wǎng)絡(luò)就不夠穩(wěn)定，再加上運(yùn)營商基站覆蓋不全導(dǎo)致很多野外或山上的活動根本沒法保證，或者一些角落、電梯等屏蔽信號的地方就會出現(xiàn)直播質(zhì)量差的問題。主播推流的卡頓會造成整個鏈路的所有觀眾都收到影響，所以核心就是要做好推流的優(yōu)化和保障。解決戶外直播的這些問題，我們通?？梢圆捎么a率自適應(yīng)進(jìn)行輕量化推流，同時結(jié)合多節(jié)點(diǎn)服務(wù)冗余和平滑切換技術(shù)來保障，億速云也提供了現(xiàn)成的推流SDK來實現(xiàn)這些方案。比如我們在業(yè)內(nèi)比較有名的獨(dú)創(chuàng)的弱網(wǎng)加速技術(shù)，也是星域的四大技術(shù)之一，從TCP協(xié)議底層專門解決這種弱網(wǎng)場景的傳輸穩(wěn)定性。

6、VR直播

現(xiàn)在的VR直播從技術(shù)上看比普通直播主要的差別就是碼率要高出N倍。普通的直播可能幾M，幾十M，VR直播可能G級起跳，普通的網(wǎng)絡(luò)甚至現(xiàn)在市面上的CDN一般都是沒法承載的。VR直播主打的就是用戶體驗的視覺沖擊力，所以在畫質(zhì)上要保證是最好的，不能打折扣；再有就是觀看流暢度如果不能保證，用戶體驗就會根本無法體驗。目前業(yè)內(nèi)對VR直播的技術(shù)和成本控制都比較敏感，像億速云CDN支持h.265編碼，能夠在保證原有畫質(zhì)前提下將帶寬壓縮一半，這樣VR直播的企業(yè)就不用承受太大的成本壓力了。另外，億速云CDN還和insta360聯(lián)合開發(fā)的針對全景直播壓縮錐形編碼技術(shù)，能把帶寬占用壓縮為原來的1/8。

7、教育直播

跟直播一樣，教育也是近兩年非?；馃岬念I(lǐng)域，各個大學(xué)，培訓(xùn)機(jī)構(gòu)也都推出在線教育直播，讓學(xué)生能夠遠(yuǎn)程便利的隨時接受各種知識，教育機(jī)構(gòu)會非常重視教材跟視頻課程版權(quán)和保密性，所以CDN對這種需要提供防盜鏈的訪問方式，甚至視頻級的加密技術(shù)。億速云CDN的動態(tài)防御就有非常好的防盜鏈機(jī)制，迅雷看看的高清內(nèi)容使用這個機(jī)制后，目前仍然保持0盜鏈的記錄。

如果大家還有什么不明白的地方可以在億速云官網(wǎng)找我們的CDN技術(shù)工程師的，億速云CDN技術(shù)工程師在行業(yè)內(nèi)擁有十幾年的經(jīng)驗了，所以會比小編回答的更加詳細(xì)專業(yè)。億速云官網(wǎng)鏈接kemok4.com