從“刷屏”談起

2018年的《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計報告》指出，網(wǎng)絡(luò)娛樂類業(yè)務(wù)已“進(jìn)入全面繁榮期”，網(wǎng)絡(luò)直播用戶規(guī)模的年增長率最高，達(dá)到了22.6%，其中游戲直播用戶規(guī)模增速達(dá)53.1%，真人秀直播用戶規(guī)模增速達(dá)51.9%?；又辈?010年興起至今，用戶量已迅速增長至4億以上，相當(dāng)于全國平均每兩個網(wǎng)民中，就有一個是直播用戶。

雖然近幾年才爆火，但其實(shí)“直播”一直十分貼近人民群眾的生活，只不過以前它長這樣：

現(xiàn)在可能長這樣：

顯然，可互動是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)直播最明顯的特征?；又辈ブ饕问接校?

? 泛娛樂直播：主播與觀眾交流互動，帶有較強(qiáng)的情感色彩與社交屬性；

? 游戲直播：主播通過評論、彈幕等方式與用戶實(shí)時交互，以游戲內(nèi)容直播為主；

? 垂直直播：目前主要有“電商直播”、“旅游直播”、“財經(jīng)直播”等形式；

? 版權(quán)直播：電視直播、活動直播等，屬于較為傳統(tǒng)的直播類型。

無論哪種互動直播形式，“彈幕”總是觀眾與主播互動的主要方式。既然是互動，就必須要關(guān)注實(shí)時性和穩(wěn)定性。一方面，彈幕響應(yīng)過慢或是無法發(fā)出，都會讓觀眾的互動體驗(yàn)大打折扣；同時，由于互動直播間不設(shè)人數(shù)上限且社交屬性強(qiáng)，大量觀眾集中在短時間內(nèi)發(fā)送彈幕是常態(tài)，服務(wù)端網(wǎng)絡(luò)需要經(jīng)常承受流量洪峰。

簡單做一個測算

單個直播間內(nèi)100,000觀眾同時在線，每個觀眾屏幕的彈幕峰值為50條/秒，則服務(wù)端需要推送的彈幕流量為5,000,000條/秒，這樣的流量洪峰不僅考驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)能力及帶寬，對服務(wù)器的CPU和內(nèi)存也會造成相當(dāng)大的壓力，更不用說現(xiàn)在同時在線人數(shù)甚至能到百萬、千萬級別。

要在如此大規(guī)模并發(fā)的壓力下保證流暢的用戶體驗(yàn)，目前流行采用內(nèi)存型數(shù)據(jù)庫這類中間件加速數(shù)據(jù)讀寫，其中又以Redis最為流行。

比如主播“秀操作”的場景，此時不僅會激起彈幕浪潮，觀眾還會雙擊點(diǎn)贊，怒發(fā)評論，順便走一波關(guān)注，甚至禮物火箭送起來，這就涉及到短時間內(nèi)刷新大量用戶關(guān)注列表、積分，直播間的評論、訂閱數(shù)等信息。

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)存放于磁盤，在高并發(fā)情景下，應(yīng)用會頻繁地從磁盤中讀寫成千上萬條數(shù)據(jù)，這會導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫性能大幅下降。相比之下，內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀寫速度要高出幾個數(shù)量級，效率一般能提高10倍以上。同時，Redis還可以作為“緩沖帶”，防止瞬間大量的請求沖垮后端數(shù)據(jù)庫。

這時一定有同學(xué)想問：那Redis的性能與什么相關(guān)？Redis本身的調(diào)優(yōu)很重要，同時，中間件的性能與基礎(chǔ)設(shè)施，也就是云服務(wù)器直接相關(guān)，云服務(wù)器的CPU以及網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)能力都會直接影響Redis的性能發(fā)揮。

除了交互實(shí)時性，直播流暢度也是用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵指標(biāo)。影響流暢度的因素很多，關(guān)鍵在以下3個方面：

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，也就是CDN的質(zhì)量；

網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的選擇；

云服務(wù)器端視頻轉(zhuǎn)碼的效率。

第二點(diǎn)對于云平臺的用戶來說一般是不可見的，而CDN與云服務(wù)器則由用戶選擇。對于CDN，節(jié)點(diǎn)數(shù)和覆蓋面積是關(guān)鍵，覆蓋面積足夠廣闊，才能解決分布不均的終端用戶就近接入的問題。

對于負(fù)責(zé)視頻轉(zhuǎn)碼的云服務(wù)器，CPU能力是關(guān)鍵，尤其需要關(guān)注單核、多核浮點(diǎn)運(yùn)算能力。為了提升觀影質(zhì)量、節(jié)約帶寬成本，直播平臺需要應(yīng)用畫面增強(qiáng)、回音消除、窄帶高清等技術(shù)，其中涉及到的算法，加上多路轉(zhuǎn)碼本身的運(yùn)算量，對云服務(wù)器CPU性能提出很大的挑戰(zhàn)。在業(yè)務(wù)高峰期，云服務(wù)器CPU利用率經(jīng)常會沖到90%以上，往往需要通過堆機(jī)器來解決。因而轉(zhuǎn)碼這一步可能會成為觀影流暢度的瓶頸。

結(jié)論

總體來看，云服務(wù)器的CPU能力、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)能力以及網(wǎng)絡(luò)帶寬是直播行業(yè)用戶最需要關(guān)注的。同時直播行業(yè)對計算、網(wǎng)絡(luò)資源需求量大，成本是另一個考量關(guān)鍵。企業(yè)選擇云服務(wù)器具體實(shí)例時，需要綜合考慮。

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