WebRTC知识分享——信令服务

开始视频通话前发起端和接收端需要一些交互,如通知对方开始视频,接收视频,视频参数协商(SDP信息),NAT地址交换,这个过程我们称之为信令交互,WEBRTC没有定义标准信令格式,既可以使用SIP也可以使用XMPP,还可以使用自定义的信令格式,最简单的方式就是使用websocket或XMLHttpRequest,自定义格式完成信令交互过程。

WEBRTC支持点对点通讯,但是WEBRTC仍然需要服务端,因为:

1,为了协调通讯过程客户端之间需要交换元数据,如一个客户端找到另一个客户端以及通知另一个客户端开始通讯.

2,需要处理NAT或防火墙,这是公网上通讯首要处理的问题.

RTCPeerConnection就是webrtc应用程序用来创建客户端连接和视频通讯的API.为了初始化这个过程 RTCPeerConnection有两个任务:

1,确定本地媒体条件,如分辨率,编解码能力,这些需要在offer和answer中用到.

2,取到应用程序所在机器的网络地址,即称作candidates.

 

信令就是协调通讯的过程,为了建立一个webrtc的通讯过程,客户端需要交换如下信息:

1,会话控制消息:用来开始和结束通话(即开始视频,结束视频这些操作指令)

2,处理错误的消息.

3,元数据:如各自的音视频编解码方式,带宽.

4,网络数据:对方的公网IP,端口,内网IP,端口.

5,......

信令处理过程需要客户端能够来回传递消息,这个过程在webrtc里面是没有实现的,需要您自己创建。

使用RTCDataChannel控制信令

一旦信令服务建立好了,两个客户端之间建立了连接,理论上他们就可以使用RTCDataChannel进行点对点通讯了,这样可以减轻信令服务的压力和消息传递的延迟,

使用ICE处理NATs和防火墙

元数据是通过信令服务器中转发给另一个客户端,但是对于流媒体数据,一旦会话建立,RTCPeerConnection将首先尝试使用点对点连接.

简单一点说就是:每个客户端都有一个唯一的地址,他能用来和其他客户端进行通讯和数据交换.

现实生活中客户端都位于一个或多个NAT之后,或者一些杀毒软件还阻止了某些端口和协议,或者在公司还有防火墙或代理,等等,

webrtc就是通过 ICE这套框架来处理复杂的网络环境的,如果想启用这个功能,你必须让你得应用程序传ice服务器的URL给RTCPeerConnection,描述如下:

ICE试着找最好的路径来让客户端建立连接,他会尝试所有可能的选项,然后选择最合适的方案,ICE首先尝试P2P连接,如果失败就会通过Turn服务器进行转接.

换一个说法就是:

1,STUN服务器是用来取外网地址的.

2,TURN服务器是在P2P失败时进行转发的.

每个TURN服务器都支持STUN,ICE处理复杂的NAT设置,同时NAT打洞要求不止一个公网IP和端口.

一旦RTCPeerConnection取到了所要的信息,ICE过程就自动发生了,RTCPeerConnection使用ICE框架取到两点之间最好的路径,当然这个过程离不开STUN和TURN的支持.

STUN

NAT的作用就是提供内外网端口的映射,因为在公网上两个内网客户端要建立直接连接就不许先知道彼此对应的公网地址和端口,这时候知道对方内网IP和地址是没用的。而STUN的作用就是让客户端发现自己的公网IP和端口,所以负载不大,

TURN

RTCPeerConnection首先尝试使用P2P,如果失败,他将求助于TCP,使用turn转发两个端点的音视频数据.

重申:turn转发的是两个端点之间的音视频数据,不是信令数据.

因为TURN服务器是在公网上,所以他能被各个客户端找到,另外TURN服务器转发的是数据流,很占用带宽和资源.

补充：打洞的原理理解了其实很简单，主要思路就是通过STUN服务器获取自己的ip,port及NAT信息，然后通过信令服务器交换这些信息,最后两客户端根据各自得到的ip,port,NAT信息进行相应的穿透，STUN方式不能完全解决P2P问题,所以后面出现了ICE,而libjingle就是ICE思想的具体实现。

参考文献：

http://www.gbtags.com/gb/share/3909.htm

http://www.cnblogs.com/lingyunhu/p/4004528.html