...

Сервер может иметь одну из двух ролей
1. Origin: служит источником потоков для других серверов в CDN. Может раздавать как опубликованные на нем потоки, так и потоки, которые он забирает с других серверов.
2. Edge: может забирать потоки с Origin-серверов, при этом не раздает свои (локальные) потоки другим сереврамсерверам.
При этом потоки не раздаются принудительно, Edge-сервер забирает определенный поток с Origin только по запросу пользователя из браузера или мобильного приложения.

...

...

Ip                       State        
---------------------------------
edge1.flashphoner.com    ACTIVE   
edge2.flashphoner.com    ACTIVE   
origin2.flashphoner.com  PASSIVE

Route                       Stream     
------------------------------------
1-origin2.flashphoner.com-2 stream1
0-origin2.flashphoner.com-0 stream2
2-origin1.flashphoner.com-1 stream1

Удаление остановленных серверов из списка узлов

По умолчанию, остановленный или недоступный сервер будет отображаться в списке узлов CDN в статусе PASSIVE до тех пор, пока он вновь не будет запущен, либо вся CDN не будет остановлена. При необходимости, может быть установлен интервал, по истечении которого неактивный узел будет удаляться из списка. Интервал задается в секундах при помощи параметра в файле настроек flashphoner.properties, например

cdn_nodes_timeout=60

В данном случае неактивные узлы будут удаляться из списка через 60 секунд.

Согласование кодеков на Origin и Edge серверах

Для того, чтобы избежать излишнего транскодирования при ретрансляции потоков, необходимо согласовывать настройку кодеков на Origin и Edge серверах. Рассмотрим три возможных варианта кодирования звука внутри CDN, предназначенной для ретрансляции H264 потока с веб-камеры (WebRTC) и RTMP-кодировщика.

Использование Opus или AAC

Image Removed

1. Ретрансляция потока, захваченного из браузера Chrome

1.1. Origin принимает поток H.264+Opus с Chrome.
1.2. Edge забирает с Origin поток по WebRTС H.264+Opus, на Origin нет транскодинга.
1.3. Зритель забирает с Edge поток:
1.3.1. по H.264+Opus, на Edge нет транскодинга;
1.3.2. по H.264+AAC, на Edge транскодинг Opus > AAC.

2. Ретрансляция потока, захваченного c RTMP-кодировщика

2.1. Origin принимает поток H.264 с RTMP стримера:
2.1.1 звук в AAC без транскодинга:
2.1.2 звук в Speex с транскодингом в AAC.
2.2. Edge забирает с Origin поток по WebRTС H.264+AAC.
2.3. Зритель забирает с Edge поток:
2.3.1. по H.264+Opus, на Edge транскодинг AAC > Opus;
2.3.2. по H.264+AAC, на Edge нет транскодинга.

Для работы такой CDN необходимо настроить кодеки следующим образом:

на Origin сервере

необходимо создать файл flash_handler_publish.sdp

v=0
o=- 1988962254 1988962254 IN IP4 0.0.0.0
c=IN IP4 0.0.0.0
t=0 0
a=sdplang:en
m=video 0 RTP/AVP 96
a=rtpmap:96 H264/90000
a=fmtp:96 profile-level-id=42e01f;packetization-mode=1
a=sendonly
m=audio 0 RTP/AVP 108
a=rtpmap:108 mpeg4-generic/48000/1
a=sendonly

на Edge сервере

необходимо в файле flashphoner.properties указать

codecs_exclude_cdn=alaw,ulaw,g729,speex16,g722,telephone-event,flv

и создать файл flash_handler_play.sdp

...

...

Использование REST API

REST-запрос должен быть HTTP/HTTPS POST запросом в таком виде:

• HTTP: http://test.flashphoner.com:8081/rest-api/cdn/show_routes
• HTTPS: https://test.flashphoner.com:8444/rest-api/cdn/show_routes

Здесь:

• test.flashphoner.com - адрес WCS-сервера
• 8081 - стандартный REST / HTTP порт WCS-сервера
• 8444 - стандартный HTTPS порт
• rest-api - обязательная часть URL
• /cdn/show_routes - используемый REST-метод

REST-методы и статусы ответа

{
 "1-origin2.flashphoner.com-2": "stream1",
 "0-origin2.flashphoner.com-0": "stream2",
 "2-origin1.flashphoner.com-1": "stream1"
}

Параметры

1-origin2.flashphoner.com-2

stream1

Удаление остановленных серверов из списка узлов

По умолчанию, остановленный или недоступный сервер будет отображаться в списке узлов CDN в статусе PASSIVE до тех пор, пока он вновь не будет запущен, либо вся CDN не будет остановлена. При необходимости, может быть установлен интервал, по истечении которого неактивный узел будет удаляться из списка. Интервал задается в секундах при помощи параметра в файле настроек flashphoner.properties, например

cdn_nodes_timeout=60

В данном случае неактивные узлы будут удаляться из списка через 60 секунд.

Принципы выбора аудио кодеков при передаче потока через CDN

Проброс звука через CDN

При пробросе в CDN набор предлагаемых кодеков формируется с учетом

• кодека, используемого для публикации (приоритетный), и
• кодеков, подерживаемых на Origin и Edge (параметр codecs в файле flashphoner.properties)

с исключением кодеков, указанных в параметре codecs_exclude_cdn в файле flashphoner.properties на Edge.

По умолчанию (если AAC не исключен настройками) в SDP указаны следующие частоты дискретизации AAC: 48, 44.1, 32, 24, 22.05, 16, 12, 8 kHz.

Например, если Edge запрашивает с Origin RTMP-поток, опубликованный с AAC 48 kHz, аудио SDP будет следующим

m=audio 31006 RTP/SAVPF 102 111 8 18 100 9 103 104 105 106 107 108 109 110
c=IN IP4 192.168.1.5
a=mid:1
a=rtpmap:102 mpeg4-generic/48000/2
a=rtpmap:111 opus/48000/2
a=rtpmap:8 PCMA/8000
a=rtpmap:18 G729/8000
a=fmtp:18 annexb=no
a=rtpmap:100 speex/16000
a=rtpmap:9 G722/8000
a=rtpmap:103 mpeg4-generic/44100/2
a=rtpmap:104 mpeg4-generic/32000/2
a=rtpmap:105 mpeg4-generic/24000/2
a=rtpmap:106 mpeg4-generic/22050/2
a=rtpmap:107 mpeg4-generic/16000/2
a=rtpmap:108 mpeg4-generic/4800012000/12
a=recvonly

Использование только Opus

Image Removed

1. Ретрансляция потока, захваченного из браузера Chrome

1.1. Origin принимает поток H.264+Opus с Chrome.
1.2. Edge забирает с Origin поток по WebRTС H.264+Opus, на Origin нет транскодинга.
1.3. Зритель забирает с Edge поток по H.264+Opus, на Edge нет транскодинга.

2. Ретрансляция потока, захваченного c RTMP-кодировщика

2.1. Origin принимает поток H.264 с RTMP стримера:
2.1.1 звук в AAC с транскодингом в Opus:
2.1.2 звук в Speex с транскодингом в Opus.
2.2. Edge забирает с Origin поток по WebRTС H.264+Opus.
2.3. Зритель забирает с Edge поток по H.264+Opus, на Edge нет транскодинга.

Для работы такой CDN необходимо настроить кодеки следующим образом:

на Origin сервере

оставить настройки кодеков по умолчанию

на Edge сервере

необходимо в файле flashphoner.properties указать

codecs_exclude_cdn=alaw,ulaw,g729,speex16,g722,mpeg4-generic,telephone-event,flv

Использование только AAC

Image Removed

1. Ретрансляция потока, захваченного из браузера Chrome

1.1. Origin принимает поток H.264+Opus с Chrome с транскодингом Opus > AAC.
1.2. Edge забирает с Origin поток по WebRTС H.264+AAC.
1.3. Зритель забирает с Edge поток по H.264+AAC, на Edge нет транскодинга.

2. Ретрансляция потока, захваченного c RTMP-кодировщика

2.1. Origin принимает поток H.264 с RTMP стримера:
2.1.1 звук в AAC без транскодинга:
2.1.2 звук в Speex с транскодингом в AAC.
2.2. Edge забирает с Origin поток по WebRTС H.264+AAC.
2.3. Зритель забирает с Edge поток по H.264+AAC, на Edge нет транскодинга.

Для работы такой CDN необходимо настроить кодеки следующим образом:

на Origin сервере

необходимо создать файл flash_handler_publish.sdp

rtpmap:109 mpeg4-generic/11025/2
a=rtpmap:110 mpeg4-generic/8000/2

PCMU по умолчанию не предлагается и будет включен, только если исключить PCMA:

codecs_exclude_cdn=alaw

Настройки SDP для RTMP (flash_handler_publish.sdp и flash_handler_play.sdp) на формирование SDP для проброса в CDN не влияет.

С настройками по умолчанию транскодинга не будет, например, в следующих случаях:

• публикация на Origin WebRTC (Opus), воспроизведение как WebRTC на Edge (Opus)
• публикация на Origin RTMP (AAC, любая из перечисленных выше частот дискретизации), воспроизведение как RTMP на Edge (AAC та же частота дискретизации, без ресемплинга)
• публикация на Origin RTMP (Speex), воспроизведение как RTMP на Edge (Speex)

Если в наборе кодеков подписчика нет того, что используется для публикации, то транскодинг осуществляется на Edge-сервере:

• публикация на Origin WebRTC (Opus), воспроизведение как RTMP на Edge (AAC): транскодинг Opus-AAC на Edge
• публикация на Origin RTMP (AAC), воспроизведение как WebRTC на Edge (Opus): транскодинг AAC-Opus на Edge
• публикация на Origin RTMP (Speex), воспроизведение как WebRTC на Edge (Opus): транскодинг Speex-Opus на Edge
• публикация на Origin RTMP (Speex), воспроизведение как RTMP на Edge (AAC): транскодинг Speex-AAC на Edge

Если набор кодеков подписчика включает не только AAC, то при воспроизведении RTMP как RTMP без транскодинга может использоваться, например, и Speex.

Image Added

Если же ограничить кодеки подписчика только AAC (flash_handler_play.sdp на Edge включает только AAC), то в случае использования другого кодека при публикации RTMP транскодинг будет осуществляться на Edge:

Image Added

Для исключения кодеков при пробросе в CDN, чтобы избежать транскодинга на Edge-сервере, следует использовать настройку codecs_exclude_cdn на Edge. Тогда для проброса в CDN будет использоваться единственный оставшийся кодек, и в случае публикации с каким-либо другим кодеком транскодинг будет осуществляться на Origin-сервере.

Например, если предполагается, что к Edge будут подключаться

1. Только RTMP-подписчики с AAC – исключить все, кроме mpeg4-generic:

codecs_exclude_cdn=opus,alaw,ulaw,g729,speex16,g722,telephone-event,flv

Image Added

2. Только WebRTC-подписчики с Opus – исключить все, кроме opus:

v=0
o=- 1988962254 1988962254 IN IP4 0.0.0.0
c=IN IP4 0.0.0.0
t=0 0
a=sdplang:en
m=video 0 RTP/AVP 96
a=rtpmap:96 H264/90000
a=fmtp:96 profile-level-id=42e01f;packetization-mode=1
a=sendonly
m=audio 0 RTP/AVP 108
a=rtpmap:108 mpeg4-generic/48000/1
a=sendonly

на Edge сервере

...

codecs_exclude_cdn=mpeg4-generic,alaw,ulaw,g729,speex16,g722,telephone-event,flv

Image Added

Настройка SDP для публикации и воспроизведения RTMP потока в CDN

flash_handler_publish.sdp

flash_handler_publish.sdp используется в качестве SDP при публикации в случае подключения к потоку подписчика до того, как WCS получил аудио и видео от публикующего клиента (то есть до того, как известен реально используемый кодек).

В этом случае приоритет кодеков будет определяться порядком в flash_handler_publish.sdp. Если же flash_handler_publish.sdp нет, то по умолчанию приоритетным аудио кодеком будет Speex.

Например, с настройками по умолчанию (без flash_handler_publish.sdp) при публикации RTMP (AAC) на Origin и воспроизведении как WebRTC (Opus) на Edge в CDN

• если подписчик подключается после того, как получено аудио от публикующего (то есть известно, что используется AAC): транскодинг AAC-Opus на Edge
• если подписчик подключается до того, как получено аудио от публикующего (используется кодек по умолчанию - Speex): транскодинг AAC-Speex на Origin и транскодинг Speex-Opus на Edge

Если же на Origin есть flash_handler_publish.sdp, в котором первым указан не Speex, а, например, AAC, то AAC будет использоваться и в том случае, если подписчик подключается до того, как получено аудио от публикующего. То есть, если заранее известен кодек публикации, то указав его в flash_handler_publish.sdp, можно избежать дополнительного транскодинга.

flash_handler_publish.sdp не применяется для ограничения кодеков публикации: если исключить какой-либо кодек из flash_handler_publish.sdp, то он все равно может использоваться для публикации.

flash_handler_play.sdp

flash_handler_play.sdp используется только для SDP, предлагаемого подписчику, и не применяется для ограничения кодеков при пробросе в CDN. Если исключить какой-либо кодек из flash_handler_play.sdp, то он не будет использоваться для воспроизведения потока RTMP-подписчиком.

Выбор кодека при воспроизведении потока

Если в наборе кодеков подписчика есть такой же кодек, как тот, что используется для публикации, то для воспроизведения будет использован этот кодек (вне зависимости от его приоритета). В противном случае, для воспроизведения будет использован приоритетный кодек подписчика, и будет осуществляться транскодинг.

Настройка таймаутов на чтение и запись в CDN для доставки RTMP потоков

Если CDN используется преимущественно для публикации и воспроизведения RTMP потоков, и по каким-либо причинам на серверах CDN отключены посылки Keep Alive пакетов (например, публикующие и воспроизводящие клиенты не поддерживают Keep Alive), для контроля состояния RTMP-соединений необходимо настроить таймауты на чтение и запись:

1. Таймаут на чтение может применяться на Origin-серверах, на которые производится только публикация RTMP-потоков без воспроизведения их непосредственно с сервера

keep_alive.algorithm=NONE
rtmp.server_read_socket_timeout=120

2. Таймаут на запись может применяться на Edge-серверах, которые используются только для воспроизведения CDN-потоков

keep_alive.algorithm=NONE
rtmp.server_write_socket_timeout=120

3. Таймаут на чтение и запись может применяться и на Origin, и на Edge-серверах. При этом возможно как подключение подписчиков для воспроизведения потока, так и публикаторов.

keep_alive.algorithm=NONE
rtmp.server_socket_timeout=120

Краткое руководство по тестированию

Подготовка к тестированию

1. Для тестирования используем:

• два WCS сервера;
• веб-приложение Two Way Streaming для публикации потока
• веб-приложение Player для воспроизведения потока.

Настройка WCS

2. Для тестирования настройте CDN в минимальной конфигурации: один Origin и один Edge-сервер

Настройки Origin:

cdn_enabled=true
cdn_nodes_resolve_ip=true
cdn_ip=origin.flashphoner.com
cdn_role=origin

Настройки Edge:

codecs_exclude_cdn=opus,alaw,ulaw,g729,speex16,g722,telephone-event,flv

Краткое руководство по тестированию

Подготовка к тестированию

1. Для тестирования используем:

• два WCS сервера;
• веб-приложение Two Way Streaming для публикации потока
• веб-приложение Player для воспроизведения потока.

Настройка WCS

2. Для тестирования настройте CDN в минимальной конфигурации: один Origin и один Edge-сервер

Настройки Origin:

cdn_enabled=true
cdn_nodes_resolve_ip=true
cdn_point_of_entry=origin.flashphoner.com
cdn_ip=edge.flashphoner.com
cdn_role=edge

Здесь origin.flashphoner.com и edge.flashphoner.com - примеры имен WCS-серверов
Перезапустите Origin и Edge-серверы. Войдите в интерфейс командной строки Edge-сервера, авторизуйтесь и введите команду

cdn_enabled=true
cdn_nodes_resolve_ip=true
cdn_ip=origin.flashphoner.com
cdn_role=origin

...

show cdn-nodes

Результат выполнения команды будет следующим:

cdn_enabled=true
cdn_nodes_resolve_ip=true
cdn_point_of_entry=origin.flashphoner.com
cdn_ip=edge.flashphoner.com
cdn_role=edge

...

> show cdn-nodes
Ip                  State
---------------------------
origin.flashphoner.com ACTIVE

Запуск трансляции с веб-камеры на Origin-сервер

3. Откройте веб-приложение Two Way Streaming на Origin-сервере. Нажмите кнопку Connect и укажите имя транслируемого потока testCDN:

Image Added

4. Нажмите кнопку Publish. Начнется трансляция потока с веб-камеры:

Image Added

Воспроизведение потока на Edge-сервере

5. Откройте веб-приложение Player на Edge-сервере. Укажите имя потока, транслируемого на Origin-сервер, testCDN:

Image Added

6. Нажмите кнопку Start. Начнется воспроизведение потока testCDN:

Image Added

7. В интерфейсе командной строки Edge-сервера введите команду

show cdn-nodesroutes

Результат выполнения команды будет следующим:

> show cdn-nodesroutes
IpRoute                   StateStream
-----------------------------
origin.flashphoner.com ACTIVE

...

-

...

-

...

3. Откройте веб-приложение Two Way Streaming на Origin-сервере. Нажмите кнопку Connect и укажите имя транслируемого потока testCDN:

Image Removed

4. Нажмите кнопку Publish. Начнется трансляция потока с веб-камеры:

Image Removed

Воспроизведение потока на Edge-сервере

5. Откройте веб-приложение Player на Edge-сервере. Укажите имя потока, транслируемого на Origin-сервер, testCDN:

Image Removed

6. Нажмите кнопку Start. Начнется воспроизведение потока testCDN:

Image Removed

7. В интерфейсе командной строки Edge-сервера введите команду

show cdn-routes

Результат выполнения команды будет следующим:

> show cdn-routes
Route                   Stream
--------------------------------
0-origin.flashphoner.com-0 testCDN

Остановка трансляции с веб-камеры на Origin-сервер

8. Нажмите кнопку Stop на странице публикации потока. Публикация остановится:

Image Removed

При этом на странице воспроизведения Edge-сервера проигрывание потока также остановится с вывоом сообщения "Stopped by publisher stop"

Image Removed

Известные проблемы

1) Изменение настройки кодеков на Edge сервере может приводить к возрастанию нагрузки на сервер в результате включения транскодинга

Симптомы: при ретрансляции большого количества потоков возрастает нагрузка на CPU Edge-сервера
Решение: согласовать настройку кодеков на Origin и Edge серверах таким образом, чтобы исключить излишнее включение транскодинга

Например, если в настройке Origin сервера указан следующий набор кодеков:

codecs=opus,mpeg4-generic,alaw,ulaw,g729,g722,telephone-event,h264,vp8

а в настройке Edge сервера - такой

codecs=opus,speex16,mpeg4-generic,g729,g722,h264,vp8

...

-
0-origin.flashphoner.com-0 testCDN

Остановка трансляции с веб-камеры на Origin-сервер

8. Нажмите кнопку Stop на странице публикации потока. Публикация остановится:

Image Added

При этом на странице воспроизведения Edge-сервера проигрывание потока также остановится с вывоом сообщения "Stopped by publisher stop"

Image Added

Ограничения

1. Не рекомендуется публиковать поток с одним и тем же именем на двух Origin серверах одной CDN

2. Поток, опубликованный на одном из Origin серверов, следует забирать с этого же Origin или Edge сервера, но не с другого Origin сервера  в той же CDN.

Известные проблемы

1. Изменение настройки кодеков на Edge сервере может приводить к возрастанию нагрузки на сервер в результате включения транскодинга

Симптомы: при ретрансляции большого количества потоков возрастает нагрузка на CPU Edge-сервера
Решение: согласовать настройку кодеков на Origin и Edge серверах таким образом, чтобы исключить излишнее включение транскодинга

Например, если в настройке Origin сервера указан следующий набор кодеков:

codecs=opus,mpeg4-generic,alaw,ulaw,g729,g722,telephone-event,h264,vp8

а в настройке Edge сервера - такой

codecs=opus,speex16,mpeg4-generic,g729,g722,h264,vp8

то при ретрансляции потока на Edge сервере включается транскодирование звука в Speex16 или AAC, что при большом количестве потоков существенно увеличивает нагрузку на CPU сервера

2. Воспроизведение потока на Edge сервере может останавливаться при отключении Keep Alive на Origin сервере

Симптомы: при настройке на Origin сервере

keep_alive.algorithm=NONE

воспроизведение потока на Edge сервере отключается даже при установке

wcs_agent_session_use_keep_alive_timeout=false

Решение:  на Origin сервере отключить таймаут на чтение  WebSocket при помощи настройки

ws_read_socket_timeout=false