WebRTC 通信原理

WebRTC 通信原理,第1张

在不同的网络环境(带有摄像头/麦克风多媒体设备)中,为两个浏览器实现点对点实时视频/语音通信有什么困难

1、了解对方的媒体格式、支持的最大分辨率和其他媒体信息?

2、要了解彼此的网络,就有可能找到一条通信链路?

3、两个终端还没有建立连接时,如何交换“媒体信息”和“网络信息”呢
为了保证两端都有正确的编码和解码,最简单的方法就是取它们的交集H264

注:有一种特殊的协议叫做Session Description protocol (SDP),可以用来描述上述信息 。

在webrtc中,参与视频通信的双方必须首先交换SDP信息,这样双方才能了解基本的SDP交换过程。
同样,在复杂的网络环境中,要在两端之间建立连接,必须有一个双方都可以访问的链路。
从图中可以看出,他们可以使用公用网段192沟通。

在web brtc通信过程中,这些与网络相关的信息也必须进行交换,以找到共同的交集。这个过程也被称为“网络协商”。
两个终端还没有建立连接时,如何交换“媒体信息”和“网络信息”呢

此时,所谓信号服务器信号服务器应该出现:
如上图所示,两个浏览器可以抽象的上层一层信令服务器(可以是一个或多个,根据实际的应用程序中,如果两个浏览器可以访问公共网络环境,如公共如果没有公共网络环境中,您可以设置一组服务器两端,即信号服务器A和信号服务器B,但这两套信令服务器必须能够相互通信),在信令服务器的帮助下,可以实现上述SDP信息和网络信息的交换。
交换SDP的过程大致如图所示:
1 Amy(假设一个人的名字)通过setLocalDescription方法保存自己的SDP信息,然后通过offer方法发送给信令服务器。

2 信息服务器将Amy的SDP转发给另一端的Bob(另一个虚构的名字),Bob将首先调用setremotedescription来保存Amy的SDP。

3然后Bob调用setLocalDescription方法来保存他的SDP,然后使用answer方法通过信令服务器将他的SDP发送给Amy

4 Amy收到Bob的SDP后,调用setRemoteDescription进行保存,双方完成SDP交换,找到交集。如果他们能达成协议,他们就可以建立一个p2p连接并开始通信。
但现实往往是残酷的。在中国的网络环境下,据统计,至少有一半的网络不能直接连接。我个人认为根本原因是:在互联网发展的早期,绝大多数IP4地址资源都被国外所占据。当轮到中国等发展中国家使用IP地址时,大多数计算机没有公网IP地址,只能通过路由器和交换机进行NAT转换,相当一部分NAT是对称的。基本上,没有办法播放它。在这种情况下,您只能使用前一节提到的转向服务器进行转移。此外,在视频对话框中,通常会有房间(或组)的概念,用来隔离一些服务。这部分逻辑也在信号服务器中实现。对端、信令服务器、stun/转接服务器后,整个1对1实时视频通信顺序图如下:
主要流程如下:

1 双方首先调用getUserMedia打开本地摄像头

2 向信令服务器发送apply_join请求以加入房间

3信令服务器通知我成功加入(joined),同时向其他人广播加入消息(other_joined)

4 第二个端开始创建peerConnection连接

5 PeerB创建报价,同时将SDP保存到本地机器(setLocalDescription),并通过信令服务器将SDP传递给peerA

6 在setLocalDescription之后,PeerB将异步触发“候选网络链接”的集合,这大致决定了它自己所有的NAT映射通过Stun退出。如果Stun返回的NAT是“对称的”,它将基本上无法穿透。再次通过Turn得到中继应答地址,并通过信令服务器将网络候选链接信息发送给peerA(即:启动网络协商)

7 peerA收到peerB的SDP后,开始响应(createAnswer),仍然通过信令服务器将SDP发送给peerB

8 同时,peerA也会开始收集网络候选链路,并通过信令服务器(即网络协商)将自己的网络信息发送给peerB。

通过这种方式,peerA和peerB相互交换了媒体信息和网络信息。如果他们能达成一致(即找到交叉点),他们就能开始沟通。

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使用一个信令服务器,是为了能够在两个任意对等点之间建立连接。这是当今使用的Internet体系结构的简单现实。将任何内容从一个浏览器流到另一个浏览器的“传统”方式始终涉及中间的中继服务器。这是信令服务器进入的地方。两个对等方在彼此建立连接之前都已连接到信令服务器。因此,他们使用信令服务器代表他们中继消息,直到他们协商了直接的通话方式。如果没有本地子网的第三方的帮助,则可以协商连接。
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