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百万用户 金山云护航央视网直播保障核心架构

2018-08-10 17:08 作者:GuiGu 来源:硅谷网综合 HV: 编辑:GuiGu 【搜索试试

时至2018年8月,四年一届的亚运会即将在印度尼西亚首都雅加达举办。这届亚洲体育盛会包含40项比赛项目,从8月18日到9月2日这半个月的时间里,每天上演的亚运奖牌争夺战将吸引无数人的目光。央视网是本届亚运会移动端直播的重要平台,将在亚运会期间密集直播各项赛事。金山云作为央视网的合作伙伴,将为客户提供直播保障,带给观众身临其境的视听体验。

今年以来的各项重大事件和活动的直播,例如央视春晚、全国两会、世界杯等活动和体育赛事,都有着来自于金山云的保障,保证了海量用户的观看需求。历经直播重保实战考验的金山云,可以说在直播保障方面,有着领先的技术和丰富的经验。其中,创造了高层次观看体验的世界杯直播保障,就是一个非常典型的例子。

一组金山云在保障期间创造的数字,证明了世界杯直播保障工作的成功:峰值带宽3个T、流量命中率99.65%、卡顿率小于1%、主要质量指标优于客户要求50%以上、整体保障质量名列前茅。

央视网对金山云的保障工作给予了高度肯定。在世界杯服务感谢信中,央视网写道,“贵公司作为央视网的视频CDN供应商,在此次世界杯的转播报道中鼎力支持,特别是在带宽储备资源、驻场重保支持上为我司保驾护航”。

央视网给金山云的感谢信

由于娱乐属性强,又有着传播快、受众广泛的特点,世界杯直播显得相对特殊,保障工作相对难度较大。与其它项目不同,为世界杯做直播保障,时间长、任务重,这表现在多个方面。例如,赛事直播首先要为用户带来优质视听体验,如何避免高并发产生的卡顿、丢包情况出现?如何能够提前对直播所需的带宽进行准确评估,针对直播覆盖的区域进行带宽调整,最大程度上避免流量紧张?如何对直播形成的峰值带宽压力形成稳定支撑?对于世界杯这样的赛事,应该为客户提供怎样的服务,才能保证直播的安全和高效?设备故障的应急处理应该如何实现?

对于这些问题,金山云的直播保障团队,用三招给出了让客户满意的答案。

三招神助攻:百万直播保障背后的架构

成功保障离不开金山云深厚的技术和资源积累。为了世界杯直播,金山云的团队运用了多种技术手段,保证了直播的观看体验。

金山云直播源站及转码集群架构图

首先,金山云为客户搭建了多个直播源站及转码集群。在央视和金山云的直播源站的基础上,为每个源站配备转码,金山云这一集群支持央视网世界杯期间的内容直播,RTMP/FLV拉源流,转码处理后支持央视HLS/HDS/FLV拉流。同时配备容灾主备解决方案,可在搭建的多个源站之间互为备份,实现秒级切换。

金山云CDN边缘节点可实现对直播内容的预拉取

第二,金山云采用了CDN边缘节点对直播内容的预拉取。即能够早于客户一秒拉到直播内容,保证用户观看流畅。由于HLS属于切片式直播,正常情况下HLS直播内容相对于直播现场的内容有几秒到几十秒的延迟,在此过程中,金山云提前先将直播内容拉到离用户最近的边缘节点上,这样的预先拉取比起请求回源,延迟可大幅降低,大大提高了用户的播放体验。同时,金山云在边缘节点处设置有“大脑”,负责内容的分发,保证负载的均衡性,提供最大的服务能力,减小上层源站的压力。

金山云智能调度系统架构图

第三,金山云在直播保障过程中,采用了智能调度系统。这一系统是金山云自主研发平台,负责直播保障过程中智能调度策略的实现,它有三大功能模块——“负载均衡器”、“鹰眼”、“智能阀”。

在高峰时段来临时,一旦CDN边缘节点负载过大,就需要调度更多的边缘节点,问题也随之而来,在众多边缘节点中,需要将谁的流量调走?调多少?调到哪里?这时,“负载均衡器”就会按照任务的优先级做出排名,对此进行计算。

对于调多少流量,调到哪里,“负载均衡器”能够实现自动调整。调到哪里,会根据带宽图,判断在哪里有服务,在判断需要调多少流量之前,“负载均衡器”会计算节点带宽和节点的流量承载能力,如何才能不超过节点的流量安全水位线,从而实现既将流量水位降到安全标准,又能够将其它节点的影响降到最小。

智能调度系统的其它两大功能模块——“鹰眼”和“智能阀”同样值得一提,它们是智能调度系统的左膀右臂,为精准流量调度护航。

发挥左膀作用的“鹰眼”,是金山云自主研发的网络实时监控平台,通过它可监测到直播数据的流向,包括中上层源的切换之后数据流向的监控,包括所有节点的带宽水位、机器的负载、业务的QPS在线人数、错误率、慢速率,可细化到每个省市。便于及时摘掉宕机的节点,如果出现节点带宽不够的问题,平台自动调量,同时进行回源链路的优选,源站有故障或质量不好可瞬间切换。

而扮演右臂功能的“智能阀”,为流量调度提供灵活可控的策略,它可根据世界杯比赛产生的实时带宽数据进行资源动态调整,将闲置资源分发给直播重点内容,并且保证提供给世界杯直播的带宽可独占专享,其它直播业务无法占用,而且在流量峰值时,会预留锁定量,不会出现带宽紧张的问题。

在世界杯直播保障期间,团队先是用“鹰眼”监测数据,看数据有没有达到“水位”,如果“水位”将近,“智能阀”将开启,提前预警和分配资源,再由智能调度系统调整流量的走向。

眼下,金山云的服务团队正在按照重保方案,对亚运会直播保障进行演练。“不止亚运会,在接下来的一系列为央视网做直播保障的任务中,由于经验的不断积累,就算世界杯或亚运会每个月举办一次,我们同样会保障好”,团队的一位成员这样说道。

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