高防服务器

 从“刷屏”谈起

2018年的《中国互联网络发展状况统计报告》指出，网络娱乐类业务已“进入全面繁荣期”，网络直播用户规模的年增长率最高，达到了22.6%，其中游戏直播用户规模增速达53.1%，真人秀直播用户规模增速达51.9%。互动直播从2010年兴起至今，用户量已迅速增长至4亿以上，相当于全国平均每两个网民中，就有一个是直播用户。

虽然近几年才爆火，但其实“直播”一直十分贴近人民群众的生活，只不过以前它长这样：

图片来源：中央新闻联播网站

现在可能长这样：

显然，可互动是当前网络直播最明显的特征。互动直播主要形式有：

• 泛娱乐直播：主播与观众交流互动，带有较强的情感色彩与社交属性；

• 游戏直播：主播通过评论、弹幕等方式与用户实时交互，以游戏内容直播为主；

• 垂直直播：目前主要有“电商直播”、“旅游直播”、“财经直播”等形式；

• 版权直播：电视直播、活动直播等，属于较为传统的直播类型。

无论哪种互动直播形式，“弹幕”总是观众与主播互动的主要方式。既然是互动，就必须要关注实时性和稳定性。一方面，弹幕响应过慢或是无法发出，都会让观众的互动体验大打折扣；同时，由于互动直播间不设人数上限且社交属性强，大量观众集中在短时间内发送弹幕是常态，服务端网络需要经常承受流量洪峰。

简单做一个测算

单个直播间内100,000观众同时在线，每个观众屏幕的弹幕峰值为50条/秒，则服务端需要推送的弹幕流量为5,000,000条/秒，这样的流量洪峰不仅考验网络的转发能力及带宽，对服务器的CPU和内存也会造成相当大的压力，更不用说现在同时在线人数甚至能到百万、千万级别。

要在如此大规模并发的压力下保证流畅的用户体验，目前流行采用内存型数据库这类中间件加速数据读写，其中又以Redis最为流行。

比如主播“秀操作”的场景，此时不仅会激起弹幕浪潮，观众还会双击点赞，怒发评论，顺便走一波关注，甚至礼物火箭送起来，这就涉及到短时间内刷新大量用户关注列表、积分，直播间的评论、订阅数等信息。

传统数据库将数据存放于磁盘，在高并发情景下，应用会频繁地从磁盘中读写成千上万条数据，这会导致数据库性能大幅下降。相比之下，内存数据的读写速度要高出几个数量级，效率一般能提高10倍以上。同时，Redis还可以作为“缓冲带”，防止瞬间大量的请求冲垮后端数据库。

这时一定有同学想问：那Redis的性能与什么相关？Redis本身的调优很重要，同时，中间件的性能与基础设施，也就是云服务器直接相关，云服务器的CPU以及网络转发能力都会直接影响Redis的性能发挥。

除了交互实时性，直播流畅度也是用户体验的关键指标。影响流畅度的因素很多，关键在以下3个方面：

内容分发网络，也就是CDN的质量；

网络传输协议的选择；

云服务器端视频转码的效率。

第二点对于云平台的用户来说一般是不可见的，而CDN与云服务器则由用户选择。对于CDN，节点数和覆盖面积是关键，覆盖面积足够广阔，才能解决分布不均的终端用户就近接入的问题。

对于负责视频转码的云服务器，CPU能力是关键，尤其需要关注单核、多核浮点运算能力。为了提升观影质量、节约带宽成本，直播平台需要应用画面增强、回音消除、窄带高清等技术，其中涉及到的算法，加上多路转码本身的运算量，对云服务器CPU性能提出很大的挑战。在业务高峰期，云服务器CPU利用率经常会冲到90%以上，往往需要通过堆机器来解决。因而转码这一步可能会成为观影流畅度的瓶颈。

 结论 

总体来看，云服务器的CPU能力、网络转发能力以及网络带宽是直播行业用户最需要关注的。同时直播行业对计算、网络资源需求量大，成本是另一个考量关键。企业选择云服务器具体实例时，需要综合考虑。

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