SRS的集群,终于补齐了最后一块拼图,就是基于NGINX的HTTP文件分发集群,比如HLS分发集群。
并且,HLS分发集群,可以和HTTP-FLV一起工作。高并发,高扩展性的NGINX,YYDS。
边缘集群(Edge Cluster)就是为了解决很多人观看的问题,可以支持非常多的人观看直播流。注意:
- SRS Edge只支持直播流协议,比如RTMP或HTTP-FLV等,参考RTMP Edge Cluster。
- SRS Edge不支持HLS或DASH等切片的直播流,本质上它们不是流,就是文件分发。
- SRS Edge不支持WebRTC的流分发,这不是Edge设计的目标,WebRTC有自己的集群方式。
本文描述的就是HLS或DASH等切片的边缘集群,基于NGINX实现,所以也叫NGINX Edge Cluster。
NGINX Edge Cluster
NGINX边缘集群,本质上就是带有缓存的反向代理,也就是NGNIX Proxy with Cache。
+------------+ +------------+ +------------+ +------------+
+ FFmpeg/OBS +--RTMP-->-+ SRS Origin +--HLS-->--+ NGINX +--HLS-->--+ Visitors +
+------------+ +------------+ + Servers + +------------+
+------------+
只需要配置NGINX的缓存策略就可以,不需要额外插件,NGINX本身就支持:
http {
# For Proxy Cache.
proxy_cache_path /tmp/nginx-cache levels=1:2 keys_zone=srs_cache:8m max_size=1000m inactive=600m;
proxy_temp_path /tmp/nginx-cache/tmp;
server {
listen 8081;
# For Proxy Cache.
proxy_cache_valid 404 10s;
proxy_cache_lock on;
proxy_cache_lock_age 300s;
proxy_cache_lock_timeout 300s;
proxy_cache_min_uses 1;
location ~ /.+/.*\.(m3u8)$ {
proxy_pass http://127.0.0.1:8080$request_uri;
# For Proxy Cache.
proxy_cache srs_cache;
proxy_cache_key $scheme$proxy_host$uri$args;
proxy_cache_valid 200 302 10s;
}
location ~ /.+/.*\.(ts)$ {
proxy_pass http://127.0.0.1:8080$request_uri;
# For Proxy Cache.
proxy_cache srs_cache;
proxy_cache_key $scheme$proxy_host$uri;
proxy_cache_valid 200 302 60m;
}
}
}
Note: 可以配置缓存的目录
proxy_cache_path
和proxy_temp_path
,改成能访问的目录就可以。
Note: 一般不要修改
location
配置,除非你知道代表什么含义,要改也先跑起来了再改。
一定不能只配置成纯Proxy,这样会把负载透传到SRS,系统支持的客户端数目,还是SRS支持的数目。
开启Cache后,无论NGINX多少负载,SRS都只有一个流。这样我们可以扩展多个NGINX,实现支持非常多的观看并发了。
比如1Mbps的HLS流,1000个客户端播放NGINX,那么NGINX的带宽就是1Gbps,而SRS只有1Mbps。
如果我们扩展10个NGINX,每个NGINX是10Gbps带宽,那么整个系统的带宽是100Gbps,能支持10万并发,SRS的带宽消耗只有10Mbps。
如何验证系统正常工作呢?这就要用到Benchmark了。
Benchmark
如何压测这个系统呢?可以用srs-bench,使用起来非常方便,可以用docker直接启动:
docker run --rm -it --network=host --name sb ossrs/srs:sb \
./objs/sb_hls_load -c 500 \
-r http://your_server_public_ipv4/live/livestream.m3u8
而且也可以压测RTMP和HTTP-FLV:
docker run --rm -it --network=host --name sb ossrs/srs:sb \
./objs/sb_http_load -c 500 \
-r http://your_server_public_ipv4/live/livestream.flv
Note: 每个SB模拟的客户端并发在500到1000个,具体以CPU不要超过80%为准,可以启动多个进程压测。
那就让我们动手搞个HLS集群出来吧。
Example
下面我们用docker来构建一个HLS的分发集群。
首先,启动SRS源站:
./objs/srs -c conf/hls.origin.conf
然后,启动NGINX源站:
nginx -c $(pwd)/conf/hls.edge.conf
最后,推流到源站:
ffmpeg -re -i doc/source.flv -c copy \
-f flv rtmp://127.0.0.1/live/livestream
播放HLS:
启动压测,从NGINX取HLS:
docker run --rm -it --network=host --name sb ossrs/srs:sb \
./objs/sb_hls_load -c 500 \
-r http://192.168.0.14:8081/live/livestream.m3u8
可是看到SRS的压力并不大,CPU消耗都在NGINX上。
NGINX边缘集群成功解决了HLS的分发问题,如果同时需要做低延迟直播,分发HTTP-FLV,怎么做呢?如果要支持HTTPS HLS,或者HTTPS-FLV呢?
NGINX完全没问题,下面就看如何配合SRS Edge Server,实现HTTP-FLV和HLS通过NGINX分发。
Work with SRS Edge Server
NGINX边缘集群,也可以和SRS Edge Server一起工作,可以实现HLS和HTTP-FLV的分发。
+------------+ +------------+
| SRS Origin +--RTMP-->--+ SRS Edge +
+-----+------+ +----+-------+
| | +------------+
| +---HTTP-FLV->--+ NGINX + +-----------+
| + Edge +--HLS/FLV-->--+ Visitors +
+-------HLS--->-------------------------+ Servers + +-----------+
+------------+
实现起来很简单,只需要在NGINX的服务器上,部署一个SRS,并让NGINX工作在反向代理模式就可以。
# For SRS streaming, for example:
# http://r.ossrs.net/live/livestream.flv
location ~ /.+/.*\.(flv)$ {
proxy_pass http://127.0.0.1:8080$request_uri;
}
这样HLS由NGINX管理缓存和回源,而FLV则由SRS Edge缓存和回源。
这个架构虽好,实际上NGINX可以直接作为HLS源站,这样可以更高性能,是否可以呢?完全没问题,我们看如何完全用NGINX分发HLS。
NGINX Origin Server
由于HLS就是普通的文件,因此也可以直接使用NGINX作为HLS源站。
在超高并发的NGINX Edge集群中,也可以形成机房级别的小集群,从某个NGINX中集中回源,这样可以支持更高的并发。
使用NGINX分发HLS文件,其实很简单,只需要设置root就可以了:
# For HLS delivery
location ~ /.+/.*\.(m3u8)$ {
root /usr/local/srs/objs/nginx/html;
add_header Cache-Control "public, max-age=10";
}
location ~ /.+/.*\.(ts)$ {
root /usr/local/srs/objs/nginx/html;
add_header Cache-Control "public, max-age=86400";
}
Note: 这里我们设置了m3u8的缓存时间是10秒,需要根据切片的大小调整。
Note: 由于目前SRS支持HLS variant,实现HLS的播放统计,因此没有NGINX这么高效,参考 #2995
Note: SRS应该要设置
Cache-Control
,因为切片的服务才能动态设置正确的缓存时间,减少延迟,参考 #2991
Debugging
如何判断缓存有没有生效呢?可以在NGINX日志中,加入一个字段upstream_cache_status
,分析NGINX日志来判断缓存是否生效:
log_format main '$upstream_cache_status $remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
access_log /var/log/nginx/access.log main;
第一个字段就是缓存状态,可以用下面的命令分析,比如只看TS文件的缓存情况:
cat /var/log/nginx/access.log | grep '.ts HTTP' \
| awk '{print $1}' | sort | uniq -c | sort -r
可以看到哪些是HIT缓存了,就不会从SRS下载文件,而直接从NGINX获取文件了。
也可以直接在响应头加入这个字段,这样可以在浏览器中看每个请求,是否HIT了:
add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status;
Note: 关于缓存生效时间,参考字段proxy_cache_valid的定义,实际上若源站指定了
Cache-Control
会覆盖这个配置。