CN110769266A - 一种实现cmaf低延时直播高可用和高并发的方法 - Google Patents

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Abstract

一种实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法，由于设置了两套CMAF直播节点，CMAF直播主节点中具有CMAF服务端Ⅰ和直播信号源线路Ⅰ、CMAF直播备节点中均有CMAF服务端Ⅱ和直播信号源线路Ⅱ，因此在正常情况下，两套CMAF均能提供低延时直播服务。正常状态下，直播调度系统首先检测CMAF直播主节点的可用性，当CMAF直播主节点不可用时，直播调度系统会切换至CMAF直播备节点，确保客户端可以接收到视频文件，实现了CMAF低延时直播系统的高可用性和高并发能力。

Description

一种实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法
技术领域
本发明涉及视频直播技术领域，具体涉及一种实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法。
背景技术
在过去几年的HLS（HTTP Live Streaming）发展的推动下，基于OTT的直播行业得到了迅速发展，观众对OTT直播的质量和延迟有了更高的需求。传统观点认为，HLS传送的内容具有端到端的延迟，而使用CMAF（Common Media Application Format）技术则可以从服务端视频切片时就开始文件流传输并进行网络分发，直到客户端文件接收，大大节省了端到端的延迟。
对于CMAF直播系统的高可用性，是减少停工时间，保持服务高度可用的重要指标。而基于HTTP协议的CMAF直播，面对大量的用户终端的同时请求，如何提高并发能力则成为CMAF直播系统需要解决的关键问题。
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种CMAF低延时直播系统的高可用性和高并发能力的方法。
本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：
一种实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法，包括如下步骤：
a)设置两套CMAF直播节点，分别为CMAF直播主节点及CMAF直播备节点，CMAF直播主节点由CMAF服务端Ⅰ以及连接于CMAF服务端Ⅰ的直播信号源线路Ⅰ构成，CMAF直播备节点由CMAF服务端Ⅱ以及连接于CMAF服务端Ⅰ的直播信号源线路Ⅱ构成；
b)设置分别与CMAF直播主节点及CMAF直播备节点相连的直播调度系统，直播调度系统用于对CMAF直播主节点作出是否可用的检查；
c)设置边缘缓存服务器，边缘缓存服务器分别与为CMAF直播主节点、CMAF直播备节点以及直播调度系统相连；
d)当客户端向边缘缓存服务器发出请求下载的指令时，边缘缓存服务器查询本地缓存是否存在被请求的文件，如果文件存在，则直接向客户端发送请求的视频文件流，如果不存在，边缘缓存服务器将请求下载指令发送至直播调度系统，当经直播调度系统检查后CMAF直播主节点可用时执行步骤e)，当CMAF直播主节点不可用时执行步骤f)；
e)直播调度系统将请求下载指令发送至CMAF直播主节点，CMAF直播主节点向边缘缓存服务器返回视频文件流，边缘缓存服务器将缓存的视频文件流发送至客户端；
f)直播调度系统将请求下载指令发送至CMAF直播备节点的同时将返回重定向指令发送至边缘缓存服务器，CMAF直播备节点向边缘缓存服务器返回视频文件流，边缘缓存服务器将缓存的视频文件流发送至客户端。
进一步的，步骤a)中直播信号源线路Ⅰ与直播信号源线路Ⅱ相互独立。
进一步的，步骤a)中直播调度系统由N个直播调度机组成，N为大于等于2的正整数。
进一步的，步骤b)中对CMAF直播主节点作出是否可用的检查包括：CMAF服务端Ⅰ与直播信号源线路Ⅰ是否连通、直播信号源线路Ⅰ中传输的视频信号延时是否超标以及直播信号源线路Ⅰ中传输的视频信号码率是是否正常
进一步的，步骤b)中直播调度系统采用Keepalived和LVS的方式对CMAF直播主节点与CMAF直播备节点之间进行负载均衡。
进一步的，步骤b)中直播调度系统对CMAF直播主节点与CMAF直播备节点中直播频道的粒度进行可用性检测。
进一步的，步骤b)中直播调度系统在进行CMAF直播主节点是否可用的检查后，将检查结果进行保存，保存的时间为5-10秒钟。
进一步的，步骤c)中的边缘缓存服务器对视频以切片文件的方式进行缓存。
进一步的，CMAF服务端Ⅰ、CMAF服务端Ⅱ与直播调度系统之间以内外网分离的方式连接。
进一步的，步骤c)中的边缘缓存服务器使用CDN系统。
本发明的有益效果是：由于设置了两套CMAF直播节点，CMAF直播主节点中具有CMAF服务端Ⅰ和直播信号源线路Ⅰ、CMAF直播备节点中均有CMAF服务端Ⅱ和直播信号源线路Ⅱ，因此在正常情况下，两套CMAF均能提供低延时直播服务。正常状态下，直播调度系统首先检测CMAF直播主节点的可用性，当CMAF直播主节点不可用时，直播调度系统会切换至CMAF直播备节点，确保客户端可以接收到视频文件，实现了CMAF低延时直播系统的高可用性和高并发能力。
附图说明
图1为本发明的系统结构图；
图2为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图1、附图2对本发明做进一步说明。
一种实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法，包括如下步骤：
a)设置两套CMAF直播节点，分别为CMAF直播主节点及CMAF直播备节点，CMAF直播主节点由CMAF服务端Ⅰ以及连接于CMAF服务端Ⅰ的直播信号源线路Ⅰ构成，CMAF直播备节点由CMAF服务端Ⅱ以及连接于CMAF服务端Ⅰ的直播信号源线路Ⅱ构成；
b)设置分别与CMAF直播主节点及CMAF直播备节点相连的直播调度系统，直播调度系统用于对CMAF直播主节点作出是否可用的检查；
c)设置边缘缓存服务器，边缘缓存服务器分别与为CMAF直播主节点、CMAF直播备节点以及直播调度系统相连；
d)当客户端向边缘缓存服务器发出请求下载的指令时，边缘缓存服务器查询本地缓存是否存在被请求的文件，如果文件存在，则直接向客户端发送请求的视频文件流，如果不存在，边缘缓存服务器将请求下载指令发送至直播调度系统，当经直播调度系统检查后CMAF直播主节点可用时执行步骤e)，当CMAF直播主节点不可用时执行步骤f)；
e)直播调度系统将请求下载指令发送至CMAF直播主节点，CMAF直播主节点向边缘缓存服务器返回视频文件流，边缘缓存服务器将缓存的视频文件流发送至客户端；
f)直播调度系统将请求下载指令发送至CMAF直播备节点的同时将返回重定向指令发送至边缘缓存服务器，CMAF直播备节点向边缘缓存服务器返回视频文件流，边缘缓存服务器将缓存的视频文件流发送至客户端。
由于设置了两套CMAF直播节点，CMAF直播主节点中具有CMAF服务端Ⅰ和直播信号源线路Ⅰ、CMAF直播备节点中均有CMAF服务端Ⅱ和直播信号源线路Ⅱ，因此在正常情况下，两套CMAF均能提供低延时直播服务。正常状态下，直播调度系统首先检测CMAF直播主节点的可用性，当CMAF直播主节点不可用时，直播调度系统会切换至CMAF直播备节点，确保客户端可以接收到视频文件，实现了CMAF低延时直播系统的高可用性和高并发能力。
为了确保CMAF直播主节点与CMAF直播备节点均能独立提供低延时直播服务，步骤a)中直播信号源线路Ⅰ与直播信号源线路Ⅱ相互独立。
由于边缘缓存服务器是设置在离用户较近的区域以提高用户访问速度的，所以边缘缓存服务器是有很多台的，因此步骤a)中直播调度系统由N个直播调度机组成，N为大于等于2的正整数。通过设置多个直播调度机，每个直播调度机连接一定数量的边缘缓存服务器，防止出现多个边缘缓存服务器同时连接一个直播调度机造成宕机的情况。
优选的，步骤b)中对CMAF直播主节点作出是否可用的检查包括：CMAF服务端Ⅰ与直播信号源线路Ⅰ是否连通、直播信号源线路Ⅰ中传输的视频信号延时是否超标以及直播信号源线路Ⅰ中传输的视频信号码率是是否正常
以Linux服务器为例，步骤b)中直播调度系统采用Keepalived和LVS的方式对CMAF直播主节点与CMAF直播备节点之间进行负载均衡。
优选的，步骤b)中直播调度系统对CMAF直播主节点与CMAF直播备节点中直播频道的粒度进行可用性检测。可以实现根据频道的可用性选择CMAF直播主节点或CMAF直播备节点。
优选的，步骤b)中直播调度系统在进行CMAF直播主节点是否可用的检查后，将检查结果进行保存，保存的时间为5-10秒钟。直播调度系统将检查结果进行保存，可以在短时间内不再重复检查CMAF直播主节点的可用性，可以降低直播调度系统的检测压力，检查可用性周期可根据设备性能和低延时要求按需调整。
为了减轻直播服务端的压力和骨干带宽的压力，步骤c)中的边缘缓存服务器对视频以切片文件的方式进行缓存。
优选的，CMAF服务端Ⅰ、CMAF服务端Ⅱ与直播调度系统之间以内外网分离的方式连接。CMAF服务端Ⅰ与直播调度系统以及CMAF服务端Ⅱ与直播调度系统之间进行内外网分离，可以提高系统安全性。
优选的，步骤c)中的边缘缓存服务器使用CDN系统。CDN系统作为CMAF低延时直播系统可以提高并发能力。
以上的具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式，任何符合本发明的一种实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法的权利要求书的且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或替换，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)设置两套CMAF直播节点，分别为CMAF直播主节点及CMAF直播备节点，CMAF直播主节点由CMAF服务端Ⅰ以及连接于CMAF服务端Ⅰ的直播信号源线路Ⅰ构成，CMAF直播备节点由CMAF服务端Ⅱ以及连接于CMAF服务端Ⅰ的直播信号源线路Ⅱ构成；
b)设置分别与CMAF直播主节点及CMAF直播备节点相连的直播调度系统，直播调度系统用于对CMAF直播主节点作出是否可用的检查；
c)设置边缘缓存服务器，边缘缓存服务器分别与为CMAF直播主节点、CMAF直播备节点以及直播调度系统相连；
d)当客户端向边缘缓存服务器发出请求下载的指令时，边缘缓存服务器查询本地缓存是否存在被请求的文件，如果文件存在，则直接向客户端发送请求的视频文件流，如果不存在，边缘缓存服务器将请求下载指令发送至直播调度系统，当经直播调度系统检查后CMAF直播主节点可用时执行步骤e)，当CMAF直播主节点不可用时执行步骤f)；
e)直播调度系统将请求下载指令发送至CMAF直播主节点，CMAF直播主节点向边缘缓存服务器返回视频文件流，边缘缓存服务器将缓存的视频文件流发送至客户端；
f)直播调度系统将请求下载指令发送至CMAF直播备节点的同时将返回重定向指令发送至边缘缓存服务器，CMAF直播备节点向边缘缓存服务器返回视频文件流，边缘缓存服务器将缓存的视频文件流发送至客户端。
2.根据权利要求1所述的实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法，其特征在于：步骤a)中直播信号源线路Ⅰ与直播信号源线路Ⅱ相互独立。
3.根据权利要求1所述的实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法，其特征在于：步骤a)中直播调度系统由N个直播调度机组成，N为大于等于2的正整数。
4.根据权利要求1所述的实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法，其特征在于：步骤b)中对CMAF直播主节点作出是否可用的检查包括：CMAF服务端Ⅰ与直播信号源线路Ⅰ是否连通、直播信号源线路Ⅰ中传输的视频信号延时是否超标以及直播信号源线路Ⅰ中传输的视频信号码率是是否正常。
5.根据权利要求1所述的实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法，其特征在于：步骤b)中直播调度系统采用Keepalived和LVS的方式对CMAF直播主节点与CMAF直播备节点之间进行负载均衡。
6.根据权利要求1所述的实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法，其特征在于：步骤b)中直播调度系统对CMAF直播主节点与CMAF直播备节点中直播频道的粒度进行可用性检测。
7.根据权利要求1所述的实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法，其特征在于：步骤b)中直播调度系统在进行CMAF直播主节点是否可用的检查后，将检查结果进行保存，保存的时间为5-10秒钟。
8.根据权利要求1所述的实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法，其特征在于：步骤c)中的边缘缓存服务器对视频以切片文件的方式进行缓存。
9.根据权利要求1所述的实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法，其特征在于：CMAF服务端Ⅰ、CMAF服务端Ⅱ与直播调度系统之间以内外网分离的方式连接。
10.根据权利要求1所述的实现CMAF低延时直播高可用和高并发的方法，其特征在于：步骤c)中的边缘缓存服务器使用CDN系统。
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