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v3_CN_Architecture

winlin edited this page Jan 6, 2022 · 23 revisions

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SRS Arch

Note: 如果觉得Github的Wiki访问太慢,可以访问 Gitee 镜像。

SRS最关键是Simple,最简单的方案就是最佳方案;这个文章记录了SRS关键的Simple方案,也就是50%代码完成200%功能,100%代码完成400%功能的要点。

State Threads

ST带来的问题简化,在一个状态空间时至少一个数量级;多个状态空间时就是百个数量级,譬如edge回源,http-flv和hstrs。在网络服务器中st的思路是与众不同,也是很巧妙的思路。

SRS是单进程使用epoll进行异步socket操作的高性能服务器,架构和nginx同源(同为非阻塞、异步、单线程),除了nginx是多进程SRS是单进程之外。

SRS没有直接使用epoll进行状态处理,而是使用了协程库state-threads,简称st(详细介绍可以看文章:高性能、高并发、高扩展性和可读性的网络服务器架构:StateThreads)。

关于setjmp和longjmp,以及为何st必须自己分配stack,参考st(state-threads) coroutine和setjmp/longjmp的关系

关于st如何分配栈,以及进行协程切换,以及协程的生命周期,参考:st(state-threads)线程和栈分析

ST参考:ST

HLS Fault Tolerance Backup

关于HLS热备,在流媒体中是比较难以处理的一个问题,具体可以参考hls。所谓HLS热备,是指编码器(它自己可以热备)输出两路相同的RTMP流给两个不同地方的机房的流媒体服务器,然后这两个服务器生成的切片一样,这样任何一个机房宕机都不会影响hls流的生成。

比较典型的做法,是利用ATC时间戳,然后按照指定的规则生成切片。这样两个服务器输出的切片完全一样。

悟空提出了更好的方案,即使用standby方案替代完全热备:

  1. 编码器输出相同的流给异地机房的两个流媒体服务器,两个服务器之间保持通信。
  2. 两个服务器一个时刻只有一个输出HLS切片,另外一个standby。
  3. 当另外一个服务器挂掉时,standby的立刻开始切片。
  4. 两个服务器的切片都输出到一个存储。

这个方案确实很巧妙,使用另外不同的思路解决切片同步的问题。虽然在服务器切换时会有点切片间隙或不同步,但实际上并不会有大的影响。这点点瑕疵,至少简化了几个数量级的难度,是我见过所有HLS热备中最牛逼的一个方案~

这个方案可以加以改进,不依赖存储,不需要服务器做同步,更加简单:

  1. 编码器输出同样的流给服务器,两台服务器同时切片,并调用http回调。
  2. 用GO写一个web服务器,接收回调,并且这两个go服务器之间互相通信。
  3. 两个go服务器保持切片同步到两个目录,并且选举出主备服务器和目录。
  4. 只有两个go服务器使用主服务器的切片提供服务,即两个go都使用主或备目录服务。

Multiple Processes PlanA

SRS支持多进程吗?不支持。SRS能支持多进程吗?可以的。简单讲有几个因素不支持多进程:

  1. 单进程9k并发够用了。
  2. 多进程比单进程还是麻烦点。
  3. RTMP302会更方便,只是需要播放器支持。

在SRS1时,杰哥就提出过多进程的方案,这个方案比任何流媒体服务器多进程方案都要牛逼!简单讲,就是master进程作为源站origin服务器,然后fork多个边缘edge服务器,这些edge服务器通过lo网卡回本地的origin。这个方案牛逼的地方包括:

  1. 没有引入新的角色,只是fork进程,使用SRS本来的origin-edge结构合并回源。
  2. 不transfer fd,也就是edge直接处理连接,不用在进程间调度。

如果你觉得9k的并发还不够,建议自己使用杰哥提供的这个多进程方案。

Multiple Processes PlanB

2015年5月国外的一个朋友提到,为何不直接做TCP级别的反向代理,实现SRS的多进程呢?这样SRS不用改,多进程也非常简单。

也就是说,可以单独开启一个项目srs-dolphin,类似于go-sharp(HTTP级别的FLV代理),但是和sharp不一样的是dolphin是TCP代理,dolphin的主要流程是:

  1. dolphin配置时指定侦听的端口,以及开启的核心数,譬如4核心侦听1935。dolphin会给每个核自动分配端口,譬如1936-1939。
  2. dolphin启动后,绑定指定的服务端口譬如1935,然后每个核启动一个进程共享这个服务端口。
  3. dolphin启动对应数目的SRS,譬如4核心就启动4个SRS,然后侦听对应的分配的端口,譬如1936-1939。
  4. dolphin多个子进程接收到客户端连接后,进行策略选择一个SRS,进行TCP代理。这样RTMP和HTTP-FLV都能支持。

这样,dolphin就形成了以下的结构,以侦听1935为例,开启4进程:

dolphin(master) => 4 X dolphin(proxer) => 4 X SRS

很显然RTMP和HTTP-FLV边缘适合这种结构做多进程,源站需要保证流的唯一性,需要做hash之类,也可以基于这个结构做。

这个结构最大的优势,在于SRS不需要做结构的变动,启动时也只是换成了srs-dolphin启动,其他的都不变。

这个结构,和杰哥的PlanA结构的区别在于,dolphin没有开启源站合并回源,所以多核会增加回源带宽。不过可以通过适当的调度策略,跑满了一个进程再跑下一个,缓解这个问题。

Winlin 2015.5

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