EasyDarwin开源流媒体云平台设计与实现(分布式+负载均衡)

前言

早在2013年我就设计了一套架构非常简单的分布式流媒体服务器平台《基于Darwin实现的分布式流媒体直播服务器系统》，当时的考虑如今看来有诸多的细节点没有考虑到：1、CMS是单点部署，无法扩展设备注册节点服务器；2、EasyDarwin流媒体服务器虽然可以分布式部署，但负载信息都是以Hash map的形式存在CMS的内存中的，EasyDarwin与CMS保持着长连接信令交互，这种形式只能够实现功能，但在架构扩展性上还是有太多瓶颈；3、协议采用的是RTSP协议及其扩展字段来做的，协议对现在流行的平台无关和移动端都不是很友好；

全新的EasyDarwin流媒体云平台，突出云平台的概念，无论是EasyCMS设备管理与接入服务器，EasyDarwin流媒体服务器，还是后续要扩展的EasyRMS录像存储服务器，都能够分布式、平行部署、无限扩容，云端各个节点的服务单元都将负载信息写到共享的redis中进行数据共享，EasyCMS将在线设备相关信息写入到redis，EasyDarwin将负载信息和流媒体直播相关信息写入redis，这样在多个EasyCMS、EasyDarwin之间就可以进行直播级联，Session共享，Token验证等功能，框架图：

EasyDarwin云平台架构

实现概述

EasyDarwin开源流媒体云平台在2016.06.01发布了第一版，这个版本架构涉及四个方面的单元：

EasyCMS 设备接入与管理服务器
EasyDarwin 流媒体服务器
EasyCamera 摄像机
EasyClient 客户端
1. EasyCamera 摄像机硬件在启动后，启动EasyCamera进程，向EasyCMS平台发送注册报文，并定期发送保活报文，维持摄像机与EasyCMS平台的TCP长连接；
2. EasyCMS会对EasyCamera发送的注册报文进行权限验证，将验证通过的设备相关信息写入到redis中，包括设备所在的EasyCMS的信息关联写入redis；
3. EasyClient向EasyCMS请求具体设备直播流，EasyCMS会在第一步在redis中查找设备是否在线，第二步会查找该设备是否已经存在流媒体转发信息，如果存在，则直接将改直播流信息响应给EasyClient，如果不存在，EasyCMS需要向EasyCamera发送启动直播流推送的命令，EasyCMS再将EasyCamera反馈的结果响应给EasyClient，EasyClient根据收到的结果进行播放；
4. EasyDarwin在接收到EasyCamera直播推送后，将该设备的直播流信息写入到redis中，这样就方便第3步中EasyCMS直接对设备直播流信息进行检索；
5. EasyDarwin会定期检查设备直播流的客户端数量检查，当设备的Output数量由 > 0 减为0，或者在EasyDarwin内部巡检中发现规定事件内没有客户端请求，EasyDarwin会向EasyCMS发送设备直播流释放请求，EasyCMS再通过信令发送给EasyCamera，停止EasyCamera向EasyDarwin推送直播流；

这就是整个EasyDarwin开源云平台直播的流程简述，内部有比较多的细节过程，这里就不一一细述了，具体还要看我们EasyDarwin云平台的实现源码和详细协议报文；

后续迭代

实现EasyDarwin开源流媒体云平台v1.0版本只是云平台迭代的开始，后续云平台一方面将会接入EasyCamera手机端、EasyNVR等设备，另一方面平台内部将会进一步优化平台架构，加入EasyRMS录像与回放服务，智能分析服务，等其他服务器单元，EasyDarwin云平台在对外接口上做减法，客户端RESTful接口调用非常简单，设备接入与交互流程协议也非常易懂，对内做加法，云平台会扩展更多的相关服务单元；