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2016年(3)

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分类: 网络与安全

2016-08-08 18:02:22

原文地址:流媒体分发方式比较 作者:andersonyan

分发方式比较

一、分发方式比较

互联网上的两种主要的分发方式:HLS和RTMP,
什么时候用谁,完全决定于应用场景。
还有其他的分发方式,这些分发方式不属于互联网常见和通用的方式,不予以比较:
  . UDP:
    譬如YY的实时应用,视频会议等等,或者RTSP之类。
    这类应用的特点就是实时性要求特别高,以毫秒计算。
    TCP家族协议根本就满足不了要求,所以HTTP/TCP都不靠谱。
    这类应用没有通用的方案,必须自己实现分发(服务端)和播放(客户端)。
  . P2P:
    譬如RTMFP或者各家自己的协议。
    这类应用的特点是节省带宽。
    目前PC/flash上的RTMFP比较成熟,Android上的P2P属于起步群雄纷争标准不一,
    IOS上P2P应该没有听说过。
  . RTSP:
    这种不是互联网上的主要应用,在其他领域譬如安防等有广泛应用。


另外,HTTP的也分为几种:
  . HTTP progressive:
    早期流媒体服务器分发http文件时,以普通的http文件分发,这种叫做渐进式下载,
    意思就是如果文件很大譬如1小时时长1GB大小,想从中间开始播放是不行的。
    但这种方式已经是作古了,很多http服务器支持http文件的seek,就是从中间开始播放。
  . HTTP stream:
    支持seek的HTTP流,譬如各家视频网站的点播分发方式。
    或者稍微复杂点的,譬如把一个大文件切几段之后分发。
    目前在pc/flash上点播国内的主流分发是这种方式。
  . HLS:
    这种是现在适配方式最广(除了flash, 需要额外的as库支持),
    在PC上有vlc,Android/IOS原生播放器就支持播放HLS,HTML5里面的url可以写HLS地址。
    总之,在移动端是以HLS为主。
  . HDS:adobe自己的HLS,一坨屎。
  . DASH:各家提出的HLS,目前还没有广泛应用。


对比以下互联网上用的流媒体分发方式:
  . HLS:apple的HLS,支持点播和直播。
  . HTTP:即HTTP stream,各家自己定义的http流,应用于国内点播视频网站。
  . RTMP:直播应用,对实时性有一定要求,以PC为主。


二、RTMP

1. RTMP本质上是流协议,主要的优势是:
  . 实时性高:
    RTMP的实时性在3秒之内,经过多层CDN节点分发后,实时性也在3秒左右。
    在一些实时性有要求的应用中以RTMP为主。
  . 支持加密:
    RTMPE和RTMPS为加密协议。
    虽然HLS也有加密,但在PC平台上flash对RTMPE/RTMPS支持应该比较不错。
  . 稳定性高:
    在PC平台上flash播放的最稳定方式是RTMP,
    如果做CDN或者大中型集群分发,选择稳定性高的协议一定是必要的。
    HTTP也很稳定,但HTTP是在协议上稳定;
    稳定性不只是服务端的事情,在集群分发,服务器管理,主备切换,客户端的支持上,
    RTMP在PC分发这种方式上还是很有优势。
  . 编码器接入:
    编码器输出到互联网(还可以输出为udp组播之类**应用),主要是RTMP。
    譬如专业编码器,或者flash网页编码器,或者FMLE,或者ffmpeg,或者安防摄像头,都支持RTMP输出。
    若需要接入多种设备,譬如提供云服务;
    或者希望网页直接采集摄像头;或者能在不同编码器之间切换,
    那么RTMP作为服务器的输入协议会是最好的选择。
  . 系统容错:
    容错有很多种级别,RTMP的集群实现时可以指定N上层,在错误时切换不会影响到下层或者客户端,
    另外RTMP的流没有标识,切到其他的服务器的流也可以继续播放。
    HLS的流热备切换没有这么容易。
    若对于直播的容错要求高,譬如降低出问题的概率,选择RTMP会是很好的选择。
  . 可监控:
    在监控系统或者运维系统的角度看,流协议应该比较合适监控。
    HTTP的流监控感觉没有那么完善。这个不算绝对优势,但比较有利。


2. RTMP的劣势是:
  . 协议复杂:
    RTMP协议比起HTTP复杂很多,导致性能低下。
    测试发现两台服务器直连100Gbps网络中,HTTP能跑到60Gbps,但是RTMP只能跑到10Gbps,
    CPU占用率RTMP要高很多。
    复杂协议导致在研发,扩展,维护软件系统时都没有HTTP那么方便,所以HTTP服务器现在大行其道,
    apache/nginx/tomcat,N多HTTP服务器;
    而RTMP协议虽然早就公开,但是真正在大规模中分发表现良好的没有,
    adobe自己的FMS在CDN中都经常出问题。
  . Cache麻烦:
    流协议做缓存不方便。譬如点播,若做RTMP流协议,边缘缓存RTMP会很麻烦。
    如果是HTTP,缓存其实也很麻烦,但是HTTP服务器的缓存已经做了很久,所以只需要使用就好。
    这是为何点播都走HTTP的原因。


三、HTTP

HTTP说的是HTTP流,譬如各大视频网站的点播流。
HTTP本质上还是文件分发,主要的优势是:
  . 性能很高:
    HTTP的性能没得说,协议简单,各种HTTP高性能服务器也完善。
    如果分发的量特别大,譬如点播视频网站,没有直播的实时性要求,HTTP协议是最好选择。
  . 没有碎片:
    HTTP比HLS没有碎片,HTTP分发大文件会比小文件分发方便很多。
    特别是存储,小文件的性能超低,是个硬伤。
  . 穿墙:
    互联网不可能不开放HTTP协议,否则就不叫互联网。所
    以任何端口封掉,也不会导致HTTP流看不了。(不过RTMP也能穿墙,用RTMPT协议)。


HTTP的劣势是:
  . 实时性差:
    基本上没有实时性这个说法。
  . 原生支持不好:
    就PC上flash对于HTTP流支持还可以,Android/IOS上似乎只能mp4,总之移动端对于HTTP的支持不是很完善。


四、HLS

HLS是adobe的开放标准,在Android3?以上也原生支持.
HLS的主要优势是:
  . 性能高:和HTTP一样。
  . 穿墙:和HTTP一样。
  . 原生支持很好:IOS上支持完美。Android上支持差些。PC/flash上现在也有各种as插件支持HLS。


HLS的主要劣势是:
  . 实时性差:基本上HLS的延迟在10秒以上。
  . 文件碎片:若分发HLS,码流低,切片较小时,小文件分发不是很友好。
    特别是一些对存储比较敏感的情况,譬如源站的存储,嵌入式的SD卡。


五、应用方式

推荐的方式是:
  . 编码器输出RTMP协议。
  . 流媒体系统接入使用RTMP协议。
  . 流媒体系统内部直播分发使用RTMP。
  . PC+直播+实时性要求高:使用flash播放RTMP。
  . PC+直播+没有实时性要求:使用RTMP或者HLS均可。
  . PC+点播:使用HTTP或者HLS。
  . Apple IOS/OSX:都使用HLS(实时性要求高得自己解析RTMP,或者使用外部库,
    譬如https://www.vitamio.org)
  . Andorid:和IOS一样,不过可以确定的是可以自己开发支持RTMP。

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