亮相 LiveVideoStackCon 2021,网易云信解构自研大规模传输网 WE-CAN
近日,LiveVideoStackCon 2021 音視頻技術(shù)大會(huì)北京站隆重召開。作為多媒體行業(yè)的技術(shù)盛會(huì),眾多行業(yè)專家齊聚在此,新技術(shù)、新產(chǎn)品、新趨勢(shì)與新思想在這里碰撞交匯,不斷催生出創(chuàng)新突破的新靈感。
網(wǎng)易云信服務(wù)端首席架構(gòu)師吉奇受邀參加大會(huì),并分享主題為《網(wǎng)易云信自研大規(guī)模傳輸網(wǎng)核心系統(tǒng)架構(gòu)剖析》的演講,介紹了網(wǎng)易云信全球智能路由網(wǎng)絡(luò) WE-CAN 背后的設(shè)計(jì)理念,受到與會(huì)嘉賓廣泛關(guān)注。
WE-CAN——融合通信的基石
WE-CAN 這個(gè)詞,對(duì)于一些開發(fā)者略顯陌生。簡單理解,WE-CAN(Communications Acceleration Network)是一個(gè)架設(shè)在公共互聯(lián)網(wǎng)上,通過對(duì)各種資源智能調(diào)度來實(shí)現(xiàn)提高數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量、降低數(shù)據(jù)傳輸成本目標(biāo)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
吉奇表示,網(wǎng)易云信的目標(biāo)是成為融合通信云服務(wù)第一品牌,而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),通信數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量至關(guān)重要,尤其在長距離、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下。在這樣的背景下,WE-CAN 誕生,并獲得快速發(fā)展。
(網(wǎng)易云信服務(wù)端首席架構(gòu)師吉奇)
據(jù)吉奇介紹,目前 WE-CAN 能對(duì)流媒體進(jìn)行高到達(dá)、低延遲的傳輸,且 WE-CAN 能在媒體本身的各種 QoS 策略之外額外進(jìn)行可選的、對(duì)業(yè)務(wù)透明的 ARQ、FEC 及其他冗余策略,這些策略對(duì) WE-CAN 其他所有傳輸模式也通用;
WE-CAN 也能對(duì)視頻直播進(jìn)行超大規(guī)模分發(fā),通過路徑級(jí)聯(lián)和復(fù)用消除房間人數(shù)瓶頸,降低帶寬成本,做到成本上接近 CDN,實(shí)時(shí)性上接近 RTC,更好地支持低延遲直播場景;
WE-CAN 還能對(duì)信令、IM 或其他數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠傳輸。所謂“可靠傳輸”是指保證數(shù)據(jù)一定能到,并且保證數(shù)據(jù)投遞的順序性;
WE-CAN 的服務(wù)和協(xié)議擁有業(yè)界領(lǐng)先的解耦和分層設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)優(yōu)雅,使用簡單,方式靈活。例如其對(duì)可靠傳輸協(xié)議進(jìn)行了抽象封裝,對(duì)外提供了一個(gè)極簡接口,我們管它叫 MessageBus,MessageBus 的目標(biāo)是提供一個(gè)全球部署的分布式消息隊(duì)列服務(wù)。
作為網(wǎng)易云信的傳輸基座,WE-CAN 從一開始,定位就不是普通的傳輸網(wǎng),而是建立一個(gè)能將任意數(shù)據(jù)從全球任一點(diǎn)穩(wěn)定、快速、高效地發(fā)送到全球任何其他角落的通用傳輸網(wǎng)絡(luò)。
WE-CAN 設(shè)計(jì)背后,分層至關(guān)重要
“WE-CAN 的實(shí)現(xiàn)原理并不難,但要真正達(dá)到網(wǎng)易云信的設(shè)計(jì)目標(biāo),有很多工作要做。”吉奇與參會(huì)者分享道。
從整體而言最大的挑戰(zhàn)就是如何保持各層之間的抽象和隔離,另外 WE-CAN 雖然最終目標(biāo)是建立一個(gè)覆蓋全球的軟件定義的通用傳輸網(wǎng)絡(luò),但出發(fā)點(diǎn)畢竟是為網(wǎng)易云信 RTC 服務(wù)的,所以與上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)的解耦也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。
本次分享中,吉奇也深入剖析了各層的架構(gòu)設(shè)計(jì)。
之所以這么設(shè)計(jì),吉奇表示,出于四方面的考慮:
WE-CAN 本身是公共互聯(lián)網(wǎng)的 overlay,分層能更獨(dú)立、更安全;
分層能夠?qū)崿F(xiàn)各司其職、系統(tǒng)邊界清晰;
分層能夠更好的針對(duì)性優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)各層不同的傳輸優(yōu)化策略;
為了支持更多的傳輸場景。
實(shí)現(xiàn)過程中,WE-CAN 將整個(gè)架構(gòu)分為五層,即網(wǎng)絡(luò)層、控制層、傳輸層、應(yīng)用層和業(yè)務(wù)層。
其中,網(wǎng)絡(luò)層是 WE-CAN 核心網(wǎng)的入口,為報(bào)文提供尋址路由功能,是整個(gè)架構(gòu)最復(fù)雜、流程最長的一層。
控制層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的路由、流量調(diào)度、擁塞控制。控制層會(huì)將轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)編織為一張高速公路網(wǎng),并為接入節(jié)點(diǎn)分配最優(yōu)的高速公路入口。
傳輸層,負(fù)責(zé)報(bào)文的排序、重傳、切片等,WE-CAN 基于 UDP 協(xié)議自研了一套可靠的傳輸機(jī)制,能夠支持更豐富的應(yīng)用場景,比如對(duì)應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行流量控制、熔斷限流等,對(duì)應(yīng)用層提供分級(jí)服務(wù)策略等。
應(yīng)用層提供 MessageBus 的協(xié)議封裝,包括 Topic 訂閱、多目的地廣播、承載 RTC 服務(wù)端信令等。
業(yè)務(wù)層支持 RTC、IM、直播點(diǎn)播、數(shù)據(jù)上報(bào)等各種應(yīng)用,能有效降低業(yè)務(wù)延遲,提升通信質(zhì)量的同時(shí),降低成本。
如吉奇所說,徹底的分層解耦既能使各層獨(dú)立工作互不影響,從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,又能促進(jìn)功能的快速迭代,降低開發(fā)難度。另外,徹底的分層抽象也使 WE-CAN 能夠提供更靈活、更多元化的分級(jí)服務(wù)。這也是網(wǎng)易云信 WE-CAN 區(qū)別于很多廠商最大的不同。
不但追求架構(gòu)先進(jìn)性,WE-CAN 對(duì)降低傳輸成本也有始終如一的追求,吉奇在設(shè)計(jì) WE-CAN 的過程中堅(jiān)持的一點(diǎn)就是用遠(yuǎn)低于專線的成本來達(dá)到甚至超過專線的質(zhì)量。實(shí)際在線上運(yùn)行中業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)也很好地驗(yàn)證了這一理念,WE-CAN 在跨國傳輸場景中優(yōu)勢(shì)巨大,真正做到了用公網(wǎng)帶寬實(shí)現(xiàn)專線質(zhì)量。
讓每一個(gè)終端都擁有云信的“超能力”
截至當(dāng)前,WE-CAN 已經(jīng)遍布中國,同時(shí)覆蓋全球各大洲,在印度、中東、歐洲、北美、北非等全球主要地區(qū)均實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)部署。WE-CAN 承載著包括 RTC、IM、直播點(diǎn)播等業(yè)務(wù)流量,每日傳輸千億條消息和數(shù)億分鐘媒體流數(shù)據(jù)。傳輸質(zhì)量優(yōu)異,其中在國內(nèi)音視頻傳輸中能做到超過 99.9% 的網(wǎng)內(nèi)優(yōu)質(zhì)傳輸率,端到端優(yōu)質(zhì)傳輸率超過 99%,在跨國通信中,能做到接近專線質(zhì)量,全球范圍內(nèi)延遲不超過 250ms。
WE-CAN 是網(wǎng)易云信最可靠、堅(jiān)實(shí)的基座,基于 WE-CAN 強(qiáng)大的傳輸能力,網(wǎng)易云信已經(jīng)幫助眾多知名企業(yè)深耕海內(nèi)外市場,穩(wěn)步推進(jìn)全球化業(yè)務(wù)布局。
當(dāng)然,網(wǎng)易云信的目標(biāo)不止于此,網(wǎng)易云信期待每個(gè)智能終端都擁有云信的融合通信能力。
Attention??????
《網(wǎng)易云信自研大規(guī)模傳輸網(wǎng)核心系統(tǒng)架構(gòu)剖析》演講實(shí)錄即將發(fā)布,歡迎持續(xù)關(guān)注。
總結(jié)
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