零基础快速入门WebRTC：基本概念、关键技术、与WebSocket的区别等

1、内容概述

本文是专为学习开源实时音视频工程WebRTC的入门者编写的速成指南。

本文主要分享了WebRTC的基本概念、关键技术术语（包括NAT、STUN、TURN、ICE、SDP 和信令），着重讲解了WebRTC是如何实现P2P通信以及WebRTC信令的作用，同时讨论了WebRTC在技术上的优势和劣势，最后还提供了一个简单的WebRTC Demo代码。

2、什么是WebRTC？

WebRTC（全称 Web Real-Time Communication），即网页实时通信。 是一个支持网页浏览器进行实时语音对话或视频对话的技术方案。从前端技术开发的视角来看，是一组可调用的API标准。这个技术可以使很多不同的应用，如视频会议、文件传输、聊天和桌面共享等都不需要额外的插件。

在WebRTC发布之前，开发实时音视频交互应用的成本是非常昂贵，需要考虑的技术问题很多，如音视频的编解码问题，数据传输问题，延时、丢包、抖动、回音的处理和消除等，如果要兼容浏览器端的实时音视频通信，还需要额外安装插件。

2010年5月：Google以6820万美元收购VoIP软件开发商Global IP Solutions的GIPS引擎，并改为名为“WebRTC”（见《了不起的WebRTC：生态日趋完善，或将实时音视频技术白菜化》）。旨在建立一个互联网浏览器间的实时通信的平台，让 WebRTC技术成为 H5标准之一。

2012年1月：谷歌已经把这款软件集成到Chrome浏览器中，Opera初步集成WebRTC。

2013年 6月：Mozilla Firefox发布22.0版本正式集成及支持WebRTC。

2017年11月：W3C WebRTC 1.0 草案正式定稿。

2021年1月：WebRTC 被 W3C 和 IETF 发布为正式标准（见《WebRTC 1.0: Real-Time Communication Between Browsers》）。

截止目前，WebRTC 是完全开源免费的，其使用 RTP 协议来传输音视频，并支持 Chrome、Mozilla、Opera、Microsoft Edge、安卓浏览器等浏览器。

（本节内容引用自《实时音视频入门学习：开源工程WebRTC的技术原理和使用浅析》一文）

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3、为什么需要WebRTC？

3.1我们为何要建立 WebRTC？

建立它的理由是人们需要用一种标准的、低延迟的方式来传递媒体数据（视频&音频）。

所谓“标准的”意味着我们需要简单易使用的 API。而所谓“低延迟的”意味着需要一种合适的协议，UDP 显然是一个好的选择，因为 UDP 没有过多的应答过程（Acknowledgment）。但我们需要的协议要比 UDP 更好，要能支持 P2P 的通信。因为一旦依赖服务器来传递内容就会因为反向代理或者穿透引入额外的延迟，用户需要进行终止、观察、处理、转化流等操作，这些都会造成额外消耗。对于视频传输、特别是直播、会话等场景，用户希望内容到达得越快越好，所以 P2P 是最快的路径。

此外，WebRTC 也旨在实现浏览器之间丰富的沟通。浏览器已经发展了很长时间，它“拥有”大量的优质资源，它可以访问摄像头和麦克风，这些特性都值得被开发利用。用户不需要写自己的应用，而是基于 WebRTC 的标准 API 便可以轻松使用。不仅是浏览器，在移动设备和 IoT 设备通信时也同样。

3.2在 WebRTC 中究竟发生了哪些事呢？

举个例子：A 想要与 B 进行通信，但 A 与 B 之间“互不相识”。所以 A 首先需要找到所有 Public（不是 B）能连接到它的途径，检查 A 是否有一个公共 IP 能被 Public 识别或使用，如果没有检查 A 的路由器是否允许公开端口转发规则、是否在路由上有公共代表等等。B 也做了以上同样的事。

此外：A 和 B 还会收集自身所支持的加密方式、安全参数、视频编解码器等等大量的信息，注意这些信息还没有被送到对端，在这个阶段只是广泛地收集。所有这些信息，构成了“SDP”。

接下来：A 和 B 会通过其他方式（可以是 WhatsApp、QR、Tweet、WebSockets、HTTP Fetch…）发出会话信息，这种方式具体是什么 WebRTC 并不关心，只要能从 A 到 B（B 到 A）就可以。

这种工作方式表面上是有些“愚蠢的”，部分人可能会认为“既然我已经有了 A 和 B 之间通信的线路，那还要 WebRTC 做什么呢？”但认真思考一下就可以发现，WebRTC 只要首次通信双方交换了 SDP，后面就会实现真正的 P2P 通信，不再需要 WhatsApp、QR 等等中间途径，不会有比这更快的通信路径。因此最终 A 通过最优路径连接到了 B，这就是 WebRTC 的工作流程。

更详细的阐释这个例子如下：