webrtc服务器meidasoup框架介绍

最近自己由于做一个互动会议的项目用到webrtc，客户端用webrtc库开发，服务端针对webrtc的服务器有很多种，鉴于对C++比较熟悉且mediasoup比较轻量级，所以选用了mediasoup作为webrtc互动会议的服务器端。想要开发好一个互动会议的软件，只懂的用库不是我一贯的追求作风，我比较喜欢研究优秀的开源库，了解其工作原理，这样自己开发的软件出现问题了，就可以轻松定位到问题所在，并能很好的解决；或者需要添加一些额外的功能，也可以拿到源码作二次修改，因此怀着这个目的，我决定对mediasoup源码进行一次深入研究，并记录下来供后来的学习者一点指引，如果文中有错误，恳请指正，共同学习。
mediasoup是一种SFU模式的服务器，作用是接收一个终端的音视频媒体流然后转发到其他的终端。每个终端都将媒体流发送到服务器，mediasoup转发到除自己以为的其他终端。相比于混流器或者MCU模型的服务器，SFU模式的服务器有更好的性能和比较低的延时以及更高的吞吐量，因为SFU服务器不需要编解码等耗费CPU的操作，对操作系统性能要求没那么高。由于终端分别获取其他终端的媒体流，它们可以有一个个性化的布局，所以一个终端可以选择性的渲染某些流。
mediasoup又和其他SFU服务器不一样的地方就是，它不是一个独立的模块，不能单独运行，而是和Node.js模块集成在一起的。mediasoup由两部分组成：
1. 由javascript层编写的API——node.js ：房间管理，信令管理
2. 由C++编写的处理模块——Worker：处理媒体流
两个模块采用进程间通信——管道——相互通讯。mediasoup服务器有以下几个特点：
**1.**运用ECMAScript 低级别的API
**2.**多路音视频流通过单个ICE+DTLS通道传输。
**3.**支持ipv6
**4.**通过UDP或TCP传输ICE、DTLS、RTP和RTCP
**5.**支持广播和SVC模式
**6.**拥塞控制
**7.**使用空间/时间层分布算法估计发送端和接收端带宽。
**8.**基于libUV库的C++子进程处理模块worker处理媒体流
mediasoup结构如下：

处理媒体流的子进程为worker进程，worker进程启动数量由cpu内核数决定，每个cpu核运行一个worker进程，每个worker进程中可以创建多个router，每个router对应一个房间room。在这个room里的所有参会者发送接收数据处理都在router中进行。因此可以理解为每个worker可以创建很多个会议房间，只要带宽条件和其他硬件条件满足，理论上可以创建无数房间，且两两之间不受干扰。
当参会者发送音视频到mediasoup服务器时，router会创建produce来接收媒体流(每一路流创建一个produce，音频对应一个视频对应一个)，当参会者接收媒体流时，router中对应的produce会创建一个comsumer，将produce的流发送到comsumer端然后转发到其他参会者。mediasoup传输有三种模式：
1.WebRtcTransport：该模式代表着终端和mediasoup两者之间通过ICE+DTLS协商通信的网络路径。webrtc传输可以接收媒体数据，发送媒体数据和既可以接收也可以发送，没有限制。但是这种设计使得的mediasoupclient和libmediasoup在发送和接收时需要独立的webrtc传输。
2.PlanTransport：Plan传输表示传输RTP、RTCP(可选择使用SRTP保护)和SCTP (datachchannel)的网络路径。
3.PipeTransport：管道传输表示传输RTP、RTCP(可选择使用SRTP保护)和SCTP (datachchannel)的网络路径。管道传输的目的是同一主机上或单独主机上的两个Router实例相互通信。当在管道传输上调用consume()时，生产者的所有RTP流都被逐字传输，与WebRtcTransport和PlainTransport相反，在WebRtcTransport和PlainTransport中，一个连续的RTP流被发送到消费端点。
本文只是大致讲解下mediasoup的框架，后续的meidasoup使用以及源码分析可以阅读其他的博文。关于mediasoup的详细介绍以及api介绍可以去mediasoup官网了解mediasoup官网

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