簡介：年貨節(jié)來了，你女朋友下單了嗎？觀看直播已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ暇W(wǎng)的習慣之一，直播購物作為其中的重要項目，銷售額屢創(chuàng)新高。最近，天貓年貨節(jié)剛剛開幕，淘寶直播中就涌入了不少的用戶前來搶購，畢竟足不出戶就可以買到全國甚至全球的年貨，對熱衷買買買的消費者們來說實在太方便了。那么，直播搶購背后到底蘊藏著哪些技術？平臺在開發(fā)網(wǎng)絡直播系統(tǒng)時為什么如此看重CDN？在高并發(fā)直播的當下，CDN的技術人員都需要關注什么？阿里云Edge Plus的第3期云話題，邊緣醬將為你講講關于直播搶購與CDN的那些事。

年貨節(jié)來了，你女朋友下單了嗎？

觀看直播已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ暇W(wǎng)的習慣之一，直播購物作為其中的重要項目，銷售額屢創(chuàng)新高。最近，天貓年貨節(jié)剛剛開幕，淘寶直播中就涌入了不少的用戶前來搶購，畢竟足不出戶就可以買到全國甚至全球的年貨，對熱衷買買買的消費者們來說實在太方便了。

那么，直播搶購背后到底蘊藏著哪些技術？平臺在開發(fā)網(wǎng)絡直播系統(tǒng)時為什么如此看重CDN？在高并發(fā)直播的當下，CDN的技術人員都需要關注什么？阿里云Edge Plus的第3期云話題，邊緣醬將為你講講關于直播搶購與CDN的那些事。

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云話題 | 第3期 關于直播搶購與CDN的那些事

特邀專家：盧日 阿里云高級技術專家，GRTN網(wǎng)絡總設計和布道師，目前負責阿里云視頻直播產(chǎn)品和流媒體實時加速平臺研發(fā)。

一、互聯(lián)網(wǎng)直播最關鍵的技術指標是什么？

想必大家都知道，“直播”已經(jīng)是非常普遍的一種娛樂形式了，直播的及時性和互動性成為信息觸達、互動溝通的新媒介。隨著5G、超高清、VR等技術的發(fā)展，主播與觀眾的互動需要更加實時，“延時”這個指標愈發(fā)的重要。
高延時影響了直播互動體驗，阻礙了直播在一些場景的落地，特別在電商直播，直播間的評論提問是觀眾和主播互動的一個重要手段，主播的實時互動反饋對直播間的活躍度和交易達成至關重要。

二、直播中的那幾秒延時都分布在哪里？

我們剖析直播延時的分布，在直播全鏈路可以分為7個步驟：分別是采集、編碼、發(fā)送、分發(fā)、接收、解碼和渲染。其中采集+編碼，解碼+渲染總體延時比較固定，共100ms左右，變動比較大的部分是分發(fā)和接收，從數(shù)十毫秒到數(shù)秒不等，主要取決鏈路時延抖動、協(xié)議棧的優(yōu)化情況，以及CDN資源的覆蓋情況。

所以，互聯(lián)網(wǎng)上的直播的“延時”，主要是受限于不同地域、復雜的網(wǎng)絡情況、傳輸速度等以上的原因。

三、技術人員如何才能在延時上有所突破？

為了幫助直播系統(tǒng)打破瓶頸，技術人員通常需要深入以上7個環(huán)節(jié)中進行優(yōu)化。比如，編碼器需要考慮發(fā)送時的擁塞情況，來實時調(diào)整碼率進而緩解擁塞，從而降低延時；再比如傳統(tǒng)的流媒體傳輸中媒體數(shù)據(jù)發(fā)送和底層的傳輸是相互獨立的，底層TCP傳輸?shù)膿砣刂扑惴ㄊ莻€通用算法，不會考慮媒體的特性，這樣的分層結構是很難形成即時反饋系統(tǒng)的，為了保障流暢度，緩存區(qū)的大小設計會相對保守，從而犧牲了端到端的時延，如果傳輸層和應用層是一體化的，QoS控制針對媒體特性來專門設計，同時配合編碼側的碼率控制，就能通過組合拳的方式，大大地降低延時。
在傳統(tǒng)的架構里，這個7個環(huán)節(jié)相互獨立，這樣做的好處是團隊分工比較明確，但問題就是優(yōu)化手段很難做到跨界融合，導致無法做到系統(tǒng)級優(yōu)化。

目前，國內(nèi)常見的直播場景包括1對N廣播式直播和N對N互動式直播，其中1對N廣播式直播大部分采用RTMP、HLS或FLV協(xié)議，雖然具備集成方便、兼容性較好、支持大規(guī)模并發(fā)等優(yōu)點，但延時最低也需要3-6秒；而N對N互動直播一般采用WebRTC/RTC協(xié)議，延時可以控制在800毫秒之內(nèi)，但是無法支持大規(guī)模并發(fā)直播。所以，作為開放視頻云服務的云計算廠商，阿里云推出了超低延時直播方案RTS（Real-time Streaming）。這個低延時直播方案是通過嵌入直播推流端與播放端SDK，或集成阿里云基于WebRTC的開放的自研協(xié)議，最終實現(xiàn)端到端毫秒級直播能力。

四、直播系統(tǒng)開發(fā)人員為什么如此看重CDN？

很多人會把CDN的存在比喻成網(wǎng)絡系統(tǒng)中的“快遞小哥”，其實它的工作原理就是在復雜的互聯(lián)網(wǎng)傳輸鏈路上，首先確保大量的邊緣節(jié)點覆蓋，復用節(jié)點和網(wǎng)絡資源，在接入成本、資源覆蓋、承載能力上實現(xiàn)了最優(yōu)平衡；然后，再通過一系列的負載均衡、分布式存儲、智能調(diào)度、抗弱網(wǎng)優(yōu)化、緩沖策略、網(wǎng)絡請求的重定向和內(nèi)容管理等技術優(yōu)化手段，為終端請求的內(nèi)容尋找一條最快、最優(yōu)的傳輸路徑。

所以，對于直播系統(tǒng)來說，CDN作為基礎設施的資源儲備十分重要。尤其是在大型活動期間業(yè)務流量突發(fā)，彈性、靈活的CDN可以在系統(tǒng)平穩(wěn)方面發(fā)揮關鍵作用。

五、直播延時，還能進一步降低嗎？

想要進一步降低直播延時，是流媒體開發(fā)人員的共同目標。盧日所帶領的團隊聯(lián)合手淘技術、達摩院XG實驗室在先后從直播、短延時直播拓展到RTC領域，并在QoS和AAA方面發(fā)力，最終成功構建了GRTN全球實時傳輸網(wǎng)。它的定位是基于中心云和邊緣云的異構節(jié)點，構建超低延時、全分布式下沉的通信級流媒體傳輸網(wǎng)絡。

目前，GRTN融合了互聯(lián)網(wǎng)直播和RTC等多種業(yè)務場景的音視頻流傳輸和交換。基于GRTN的短延時直播RTS可以支持標準H5 WebRTC推播，在千萬級并發(fā)情況下延時可以控制在1s以內(nèi)；RTC端到端延時可以控制在250ms左右。在2020雙十一期間，淘寶首次啟用了GRTN全球實時傳輸網(wǎng)絡。數(shù)據(jù)顯示，在啟用了GRTN后，直播端到端的延時相較于傳統(tǒng)的HTTPFLV/RTMP方式，降低了83%。未來GRTN會在節(jié)點資源覆蓋和QoS上繼續(xù)大力投入，在超大規(guī)模直播場景下將時延進一步壓縮20%。歡迎大家關注“阿里云Edge Plus”微信公眾號，后臺留言GRTN進入用戶交流群。

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總結

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