概述

mediasoup是一个性能优异的webrtc服务器，它只对接收到的音视频数据包进行转发，不进行任何解码或者转码操作，在一个多方会议中，一个参与者会上传一路本端视频，现时接收多路其它参与者的视频，因此mediasoup属于一个sfu类型的服务器。mediasoup服务端可以分为两个部分，使用javascript语言实现的mediasoup业务管理模块和使用c++实现worker进程，mediasoup客户端和服务端的信令交互采用了protoo，protoo是一个基于node.js的多方实时通信信令框架。mediasoup官网的架构图如下：

1.medisoup模块

mediasoup基于node.js，主要提供的功能是信令管理和房间管理。mediasoup与客户端通过websocket进行通信，mediasoup与worker进程通过管道进行进程间通信。信令管理包括但不限于创建房间、更新设置、获取worker资源使用情况等等，

2.worker进程

worker进程不能单独启动，只能由mediasoup来启动, medisaoup和worker之间通过libuv模块进行管道通信。在一个主机上可以启动多个worker进程，worker进程之间也通过管道进行通信，worker进程的数量可以通过config.js配置文件来设置，默认等于cpu核心数。

worker进程是mediasoup服务器的核心，它负责RTP/RTCP包的接收和转发、IceCandidate的收集。实际上可以把worker进程理解成webrtc中的一个peer，只不过这个peer不仅具备一对一的通信能力，还具备一对多的通信能力。worker接收客户端发送过来的音视频流，然后转发给其它客户端或者worker，可通过mediasoup来控制worker的转发，一般来说worker会将RTP数据转发给同一个房间的其它成员，也可以让worker将rtp数据转发给外部的某一个地址以实现录像功能（例如ffmpeg）。

在worker中有几个重要的概念我觉得是有必要进行分析的，分别是拥塞控制、router、producer、consumer、transport，下面分别对这几个概念进行分析。

2.1拥塞控制

worker具备拥塞控制功能，其拥塞控制采用了webrtc中的congestion_controller模块，通过congestion_controller模块可以得到远端带宽评估值，worker可以根据远端带宽评估值选择发送不同的视频流（客户端启用了simulcast功能)，当带宽良好时向客户端发送较高码率的视频流，当带宽较差时发送码率较低的视频流，当网络状况非常差时甚至会停止视频流的发送。

由于worker只是对RTP包进行转发，不会对视频流进行转码，因此worker无法根据远端带宽的状况动态的发送与其带宽绝对匹配的视频流，只能发送相对匹配的视频流。而且这相对匹配的视频流的可选数量往往是2到3个，这决定于会话参与者是否启用了simulcast功能，只有参与者启用了simulcast功能，参与者才会发出多路不同分辨率的视频流，worker才有机会根据其它参与者的带宽状况选择转发不同的视频流。因此在对mediasoup的客户端进行弱网测试时会发现，限制客户端的下行带宽，观察房间其它成员的视频会发现视频清晰度变化很显示，而且清晰度切换过程比较长，不像点对点的webrtc通信那样流畅变化。

2.2router

router和房间是一对一的关系，一个router就表示一个房间。当router接收到房间内成员的RTP数据后，会转发给所有房间内的其它成员，或者其它worker。

2.3producer

producer接收客户端或者其它worker的RTP数据，经过一定的处理后再将RTP数据转发给其它consumer。

2.4consumer

consumer消费producer产生的数据，这些数据最终会被发往客户端，或者其它worker。worker中定义了一个基类Consumer，其派生类包括PipeConsumer、SimpleConsumer、SimulcastConsumer、SvcConsumer。其中PipeConsumer用于向其它worker发送RTP数据，SimpleConsumer用于客户端只发出一路视频流的情况，SimulcastConsumer用于客户客户端发出多路视频流的情况，SvcConsumer用于客户端启用了Svc(可伸缩视频编码）的情况。

2.5transport

transport是一个传输实例，一个transport可以用于发送数据或者接收数据。worker中定义了一个基类Transport，其派生类包括DirectTransport、PipeTransport、PlainTransport、WebRtcTransport。DirectTransport不对RTP数据包进行加密，PipeTransport用于worker进程间通信, WebRtcTransport用于和webrtc客户端进行通信。

一个webrtc客户端在worker中对应两个WebRtcTransport，分别用于发送、接收。

2.6关键帧请求

webrtc客户端在需要切换解码视频流或者因为丢包过多而通过FIR/PLI 消息请求关键帧时，worker将收到这些请求，并被这些请求转发给视频源的发送者，具体代码见RtpStreamRecv::RequestKeyFrame函数。

3 总结

mediasoup服务器得益于其清晰的架构设计，它的运行效率非常高，端到端的视频延迟在同类的sfu类型的webrtc服务器中也非常出色，但是它不具备传统媒体服务器的录像、转码、话单记录、对接sip终端等功能，而这些功能往往在项目中是必不可少的，从这个意义上说mediasoup并不是一个完整的媒体服务器。因此在决定将mediasoup引入项目应用时，应当充分评估mediasoup是否能够满足项目需求，开发团队是否有能力对mediasoup进行扩展开发以实现所需功能。

即使mediasoup服务器具备的功能并不是很完善，我仍然觉得它是一个非常优秀的webrtc服务器。mediasoup具备灵活的可扩展性和清晰的架构设计，当我们需要增加一些额外的功能时将不会存在太大的难度。如果希望从零开始开发一个webrtc服务器，mediasoup也是一个很好的参考例子。

mediasoup架构分析相关推荐

pass基础架构分析
pass基础架构分析 Relay 和 TVM IR,包含一系列优化passes,可提高模型的性能指标,如平均推理,内存占用,或特定设备的功耗.有一套标准优化,及特定机器学习的优化,包括常量折叠,死代码 ...
Yolov3网络架构分析
Yolov3网络架构分析上图三个蓝色方框内表示Yolov3的三个基本组件:  CBL:Yolov3网络结构中的最小组件,由Conv+Bn+Leaky_relu激活函数三者组成.  Res uni ...
转:秒杀系统架构分析与实战
原文出处: 陶邦仁欢迎分享原创到伯乐头条 0 系列目录秒杀系统架构秒杀系统架构分析与实战 1 秒杀业务分析正常电子商务流程 (1)查询商品:(2)创建订单:(3)扣减库存:(4)更新订单: ...
CommuntyServer架构分析
CommuntyServer架构分析程序执行流程 *.aspx <CS:ContentContainer.../> - ...
大型网站系统架构分析--转
大型网站系统架构分析原文地址:http://www.cnblogs.com/Mainz/archive/2009/04/28/1445424.html 千万级的注册用户,千万级的帖子,nTB级的附件 ...
Android10.0 日志系统分析(二)-logd、logcat架构分析及日志系统初始化-[Android取经之路]
摘要:本节主要来讲解Android10.0 日志系统的架构分析,以及logd.logcat的初始化操作阅读本文大约需要花费15分钟. 文章首发微信公众号:IngresGe 专注于Android系统级 ...
《libGDX移动游戏开发从入门到精通》一第2章　libGDX的架构分析
本节书摘来异步社区<libGDX移动游戏开发从入门到精通>一书中的第2章,第2.1节,作者: 黄俊东责编: 陈冀康,更多章节内容可以访问云栖社区"异步社区"公众号查看 ...
【转】秒杀系统架构分析与实战
0 系列目录秒杀系统架构秒杀系统架构分析与实战 1 秒杀业务分析正常电子商务流程 (1)查询商品:(2)创建订单:(3)扣减库存:(4)更新订单:(5)付款:(6)卖家发货秒杀业务的特性 (1 ...
研究项目: JBoss架构分析
原文转自:http://www.huihoo.org/jboss/jboss.cn.html 研究项目: JBoss架构分析 Jenny Liu School of Information Techn ...

mediasoup架构分析

概述