随着OTT这类不断涌现的新服务逐渐成为发展最为活跃的广播分发渠道,视频流和电视业务经历着令人难以置信的颠覆性变化。身处该行业的公司必须做出一定的调整来满足目标群体的期望。这种调整不仅包括允许客户可以从任何设备上访问需要的全高清甚至超高清的点播内容,还包括类似电视节目的不间断的内容观看体验。尤其是游戏和体育,预计在未来几年内,它们会是消费者的最大需求,并且还将持续增长。
为了满足需求的大幅增长,OVP (Online Video Promotion,网络视频推广)不得不考虑新的策略来扩展其基础设施并为其客户提供一流的观看体验。即使用户的流媒体体验稍有劣势,也可能导致大量收入损失和用户流失,并且之后不满意的客户将会转向另一个(更强大的)内容提供商。
防止这种情况的一种策略是使用 P2P+CDN(点对点内容分发网络)来实现可扩展性,降低成本和提升质量。传统的 CDN 通常只能改善它们拥有的基础设施,我们只能指望 ISP 能更好地扩展他们的网络。然而,这个假设有点冒险。虽然你可以使用多个 CDN 来获得尽可能大的应对高并发的能力,但最后一公里的内容分发始终取决于 ISP 的容量和可用带宽。P2P内容分发网络能在内容供应商有限的基础设施的前提下,消除不可控的潜在瓶颈的影响。
在这篇文章中,我们将说明P2P+CDN混合架构比过去那些年变得更加重要的四个原因。我们提出的观点既反映了我们与客户和行业合作伙伴的经验,也反映了广播行业当前的趋势和动向,以解释为什么 P2P 直播将对广播行业未来如何向广大观众提供直播视频内容产生巨大影响。
那么接下来让我们首先快速了解一下 P2P+CDN 的实际工作原理。
P2P+CDN是如何工作的?
CDN 的主要目的是更快地交付内容并减少传输延迟。因此,传统的基于 HTTP 的内容交付网络由一群服务器组成,这些服务器在地理上分布在终端设备和源服务器之间。一旦用户请求内容,数据从源服务器经边缘服务器返回给用户,边缘服务器会对数据进行缓存。下一个请求相同内容的用户就可以立即从缓存获取数据。
与CDN不同,P2P网络根本不需要从任何 HTTP 服务器获取内容。相反,他们利用用户来分发内容。P2P内容分发网络的工作原理是通过WebRTC连接用户,而无需在用户设备上安装任何插件。
如果用户请求内容,系统不是直接从源服务器发送内容,而是首先检查是否有可用的对等端来传送内容。如果有的话,内容将从对等点(用户)传送,而无需连接到源服务器。为了最大限度地减少延迟,对等端会根据用户观看的内容来组建网状拓扑网络。
原因一:多CDN架构被越来越多地采用
几年前,多CDN 解决方案还不适合主流市场,但近年来这种情况发生了变化。
现代 CDN 切换器(CDN Switcher)可以为每个观看者从各种 CDN 中进行选择,并根据终端设备信息动态确定网络的最佳路由。
这些技术正在引起广播行业的思维的转变。如今,毋庸置疑,主要的几个流媒体提供商都正在(或将在未来 3 年内)迁移到多CDN 技术架构上。与客户端 CDN 切换器一样,P2P+CDN 也使用终端设备信息来确定来自 CDN 边缘服务器和其他提供相同内容的终端设备的内容传输的最佳比率。一段时间以来,单纯使用终端设备优化内容交付的想法不受到关注,直到多CDN 解决方案需要相同的方法。这为 P2P+CDN 等概念打开了大门,现在可以简单地将其视为 多CDN 策略的一部分。虽然多CDN 策略的目标是始终根据自定义业务规则和单个用户的网络信息选择最佳 CDN 提供商,但点对点内容分发网络可以帮助在最后一英里内实现相同的目标。
原因二:WebRTC 已经成长为成熟且广泛采用的技术栈
WebRTC 于 2011 年首次发布。然而,当时该技术还远没有为大规模生产环境做好准备。直到 2014 年,内置WebRTC的 Web 浏览器才能够第一次正确地互相通信。但即使这样,该技术仍然容易受到终端设备之间因为网络问题出现错误的影响。此外,一些连接崩溃将会导致整个浏览器崩溃。
直到 2015 年底,这种情况才得到显著改善。此时,第一批WebRTC编程库才能可靠地用于生产环境。后来,其他语言(如 Python 和 Golang)的 WebRTC原生二次实现也陆续出现。2017年,谷歌发布了Meet,这是谷歌环聊的高清版,从一开始就基于WebRTC。
今天,WebRTC 是一个非常稳定和可靠的通信平台,得到所有领先浏览器厂商的支持和积极开发。Limelight、Nanocosmos 和 Wowza 等流媒体技术提供商已经使用 WebRTC 作为超低延迟流媒体的基础技术。可以说,现在是最终使用这种令人难以置信的强大技术一劳永逸地解决行业内许多当前问题的最佳时机。
原因三:OTT继续占领全球电视市场
OTT目前估值为 510 亿美元。以总市值计算,至2023年OTT 行业将继续增长到惊人的 870 亿美元,年增长率为 14%。当然,这种增长与 OTT 平台用户数量直接相关。
2018 年,OTT 直播同时观看人数的世界纪录被打破 4 次,OTT 作为未来领先的视频分发渠道,其强劲的增长不容否认。随着 Akamai 和 Hotstar 在世界杯期间分别达到500万和770万同时在线人数,OTT 的重要性变得更加明显。
用户数量和 OTT 内容需求的增长也意味着网络需求的巨大增长。播放时断时续、低分辨率和高延迟几乎是用户更换提供商或在社交媒体上吐槽的主要原因。
传统上,提供足够的内容交付基础设施已经很昂贵——但这并不取决于观众的数量。有了 OTT,这种情况就会改变。内容提供商现在成本随着用户数量增加而线性增加。
应用P2P内容分发网络使广播行业的成本不再随着用户规模的增长而增加。终端设备网络可以负担多达 90% 的总流量。同时,为每个设备提供多个数据源而不只是边缘服务器也有助于提高视频质量(就像多CDN 一样)。
原因四:HLS在业界得到越来越广泛的使用
HLS流媒体协议由于兼容iOS和安卓、可以穿过任何允许HTTP数据通过的防火墙、容易使用内容分发网络来传输媒体流和码率自适应等众多优势而在业界得到广泛使用。通过使用hls.js这个第三方库,几乎所有现代浏览器都可以播放hls视频。hls天生分片传输的优势,使其可以采用P2P的方式进行传输,从而减小服务器的负担。
在 SwarmCloud,我们从一开始就认为 P2P 流媒体是交付实时视频内容的最有效方式之一。我们很高兴看到 2020年P2P+CDN技术的蓬勃发展,也很荣幸能加入这个朝阳行业并为之持续做技术革新,我们已经准备好帮助各大流媒体内容提供商应对需求和受众规模不断增长带来的严峻挑战。