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泛娱乐社交出海解决方案技术实践

作者:网易云信
  • 2023-02-02
    浙江
  • 本文字数:3141 字

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泛娱乐社交出海解决方案技术实践

娱乐社交出海业务洞察


随着人们的互联网娱乐社交需求不断释放,加之即时通讯技术、音视频技术等技术的不断进步,娱乐社交出海业务在需求和技术的双重驱动下,已经表现出了新的特点。

从业务场景看,娱乐社交出海业务,既多样融合,又泛化创新。主流场景包括:1 对 1 社交、语聊房、视频直播、游戏社交、元宇宙社交等



从底层技术看,娱乐社交出海业务,与底层的融合通信技术的关系,更加紧密。可以说娱乐社交出海业务以融合通信为技术底座。



娱乐社交出海技术痛点


娱乐社交出海主要有两大技术痛点。

第一个技术痛点是:海外网络复杂多变如何应对。

具体来讲,其一,海外网络会有质量不好、卡顿多、延时高的问题。其二、海外偏远地区或国家的网络基础设施落后,还是 2.5G/3G 网络。其三、如何保障全球范围远距离跨国用户的实时互动。



第二个技术痛点是:通信底座安全稳定如何保障。

具体来讲,其一,为了安全合规要求,数据需要本地存储,不能跨区。其二,内容安全,需要遵守当地政策。其三,融合通信技术底座需要稳定可靠。



总结起来,娱乐社交出海,业务复杂,技术困难,单打独斗往往独木难支,需要全方位的合作伙伴和一站式的解决方案。

网易云信的出海解决方案


网易云信针对娱乐社交出海提出了一站式的解决方案。

如图所示,是整个解决方案的架构。



从上到下看,划分为四个层次。最上面是场景方案层,与娱乐社交出海的主流场景一一对应。从场景方案向下是应用能力层,主要提供支撑娱乐社交应用开发的能力模块。从应用能力向下是平台服务层,主要提供平台化、通用化的通信服务、音视频服务和配套服务。并且采用单元化、全球化、智能化的架构和技术保证平台服务的稳定可靠。最下面是基础设施层,主要提供上层服务依赖的计算、存储和网络。从左到右看,除了融合通信,还包括有支持出海全生命周期的其它一站式服务。


整个解决方案的技术优势主要包括:消息必达、海量并发、全球互通、环绕立体声、超清画质、超低延时、弱网优化、安全可靠和质量透明。



出海解决方案技术实践


整个解决方案的技术实践最终体现在各个层次关键要点的技术实践。


应用能力层,以圈组、互动直播为代表。在平台服务层,以单元化、全球化为代表。在基础设施层,以 WE-CAN 为代表。



应用能力层:圈组、互动直播

圈组:可以用于游戏社群、多人互动等业务场景,快速构建强大稳定的类 Discord 即时通讯社群。



对于圈组,主要的技术挑战包括:社群大容量、消息爆炸和消息高可靠


  • 针对社群大容量问题,圈组设计实现了:终态维护与过渡计算相结合的成员关系查询机制,变更事件按序异步并行处理的成员关系变更机制。

  • 针对消息爆炸问题,圈组设计实现了:分类分层订阅+边缘合并分发的在线消息分发机制,按需分类通知+数据通知拉取的变更通知广播机制。

  • 针对消息高可靠问题,圈组设计实现了:多种类型消息相互配合相互补偿的消息必达策略、二进制私有协议+安全通内容审核的安全合规方案。


总结圈组的技术优势主要有:标准的二级结构、百万级别成员数、多通信能力融合和身份组系统。

互动直播,可以用于 PK 直播、多人连麦、虚拟直播、互动游戏等业务场景。基于互动直播的全场景方案,满足多样化直播需求。



对于互动直播,主要的技术挑战包括:超低延时实时互动、高性能云端媒体转码和服务高可用。

  • 针对超低延时实时互动问题,互动直播采用了全球部署的边缘媒体服务+择优选线的智能路由网络,保证端到端平均时延小于 200ms。

  • 针对高性能云端媒体转码问题,互动直播采用了计算密集型工作拆分+多类别线程池创建+全局线程负载均衡管理的一系列性能优化。

  • 针对服务高可用问题,互动直播采用了多单元部署+自动化切换的服务高可用机制,数据监控+拨测探活的服务质量观测与故障发现机制。



总结互动直播的技术优势主要有:超低时延实时互动、稳定流畅通话体验、高清视频和超大房间。


平台服务层:单元化、全球化


为什么要做单元化、全球化?有三个关键词来解释。

  • 其一是容量,随着娱乐社交出海业务的用户数量和地理范围的不断增长,需要单元化、全球化来打破单一机房、单一城市对系统扩展的限制。

  • 其二是风险,从可用性上讲,单元化、全球化可以避免单点故障蔓延影响整个系统。从数据安全上讲,单元化、全球化可以支持数据存储本地化、不跨区,避免安全合规风险。

  • 其三是质量,能否更快送达,是通信服务质量的重要指标。端到端通讯,如果是远距离跨国,物理距离实际上是一个很难克服的问题。单元化、全球化,提供了解决问题的良方。既然距离无法克服,那么就离用户更近一些。



IM 单元化、全球化技术方案


对于 IM 单元化,首先,为了支持多数据中心,我们抽离两个专门服务,一个是租户服务,主要内容是全局配置信息、应用配置信息等,每个数据中心以及每个边缘机房都会部署租户服务,当一个请求到达接入节点时,接入节点就近访问租户服务,获取请求归属单元,然后把请求路由到对应的数据中心。另一个是调度服务,同样是每个边缘机房都会部署,并且通过统一的配置信息进行资源的分配调度。除了两个专门服务,还有一个关键点是单元隔离。一方面,每个应用都会归属一个单元。一个应用请求只会被路由到一个数据中心,所以各个数据中心的数据归属于不同应用,从而实现数据隔离。另一方面,数据全局唯一。有了数据全局唯一,后续进行单元的拆分合并时将不会产生数据冲突。



对于 IM 全球化,核心内容是支持 IM 服务的边缘接入。也就是说,把长链接服务部署在边缘节点,以便用户就近接入,同时将边缘节点和数据中心基于全球大网互联互通。IM 全球化的技术优势包括:长链接服务部署前置,有效改善最后一公里接入质量。广播消息扩散节点后移,显著降低中心机房带宽压力,提升系统水平扩展能力。



RTC 单元化、全球化技术方案


对于 RTC 单元化,可以从三个关键词出发加以介绍。其一是分层解耦。RTC 服务器分为三层,信令接入层,媒体信令层和媒体服务层。每层都能支持多单元部署。其中,信令接入层的单元划分是应用级别的,媒体信令层的单元划分是房间级别的,而媒体服务层的单元划分是与媒体信令层一一对应的。其二是数据隔离与同步/转发。对于媒体信令层和媒体服务层,单元之间以房间维度做数据隔离。对于信令接入层,因为是请求入口,除了数据隔离,还涉及到数据同步和数据转发。其三是单元互备。也就是说,每层服务都能支持主备单元部署,从而避免单点故障影响全局。



对于 RTC 全球化,核心内容是媒体服务的全球部署和基于全球大网的实时传输。RTC 全球化的技术优势包括:降低端到端时延,提高媒体数据到达率。优化远距离跨国音视频通话质量。就近接入,提升全流程传输链路稳定性。



总结单元化、全球化的技术优势包括:就近接入、数据隔离、高可用性、高扩展性。


基础设施层:WE-CAN


在基础设施层,网易云信自研了全球智能路由网络,WE-CAN。这是一个架设在公共互联网上的,通过对各种资源智能调度来实现提高数据传输质量、降低数据传输成本目标的,复杂网络系统。WE-CAN 的设计原则和目标可以归纳成三句话:Faster than CDN、Checker than SD-WAN、More versatile than RTN。其中值得一提的是,区别于一般的 RTN 网络,WE-CAN 不仅可以传输流媒体的媒体数据,还可以提供消息、数据、信令等的可靠传输。



总结 WE-CAN 的技术优势包括:分层解耦、分级服务、融合通信、路径复用。



总结一下,整个方案的技术实践是由各个层次关键要点的技术实践聚合而成。在基础设施层,通过 WE-CAN 的技术实践,为上层提供了高质量、低成本的全球实时传输网络。在平台服务层,通过单元化、全球化的技术实践,为上层提供了安全、强大、高可用、高扩展的技术架构。在应用能力层,通过圈组、互动直播的技术实践,为上层娱乐社交应用开发提供了功能丰富、简单易用的支撑能力模块。整个方案的技术实践已经在很多娱乐社交出海客户得到落地,并取得很好成果。



以上是本次分享的主要内容。

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还未添加个人签名 2021-03-12 加入

来自网易云信,专注音视频技术,全面负责网易实时音视频、互动白板、直播、互动直播、传输网等项目的架构设计与研发,对音视频、高性能服务器以及网络通讯等领域均有多年的工作与项目经验 。

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