一朵雲、一張網、一體化 ——GRTN 打造最佳流媒體場景實踐

阿里雲視訊雲 發表於 2021-09-24

一朵雲、一張網、一體化 ——GRTN 打造最佳流媒體場景實踐

阿里巴巴 GRTN 是面向流媒體雲原生設計的,方便客戶構建自己的流媒體雲原生應用,讓流媒體服務無處不在。

在近期召開的分散式雲主題報告會上,阿里雲資深技術專家盧日發表了題為《GRTN 打造阿里雲邊緣雲最佳流媒體場景實踐》的精彩演講。

盧日分享了他對分散式雲的見解,他表示,Gartner 連續兩年將分散式雲列為全球 10 大最頂級技術趨勢,並預測到 2025 年超過 50% 的企業將會使用分散式雲,分散式雲代表了雲端計算的未來。

一朵雲、一張網、一體化 ——GRTN 打造最佳流媒體場景實踐

分散式雲可以分為本地公共雲、城域區域雲、5G 移動邊緣雲、IoT 邊緣雲、網路邊緣雲等,分別服務於不同的使用者場景。分散式雲目前已經處於創新驅動期,未來充滿了挑戰機遇和想象空間。

阿里雲提出的雲 - 邊 - 端協同體系,雲 + 端形成一朵雲,與分散式雲的理念不謀而合。

越來越多的生態應用依賴於雲 - 邊 - 端的協同,邊緣雲在體系之中扮演承上啟下的角色:一方面,整合各種各樣的邊緣節點,建設無處不在的邊緣覆蓋;另一方面,基於自研的分散式作業系統,實現統一納管、統一排程。

阿里巴巴下一代流媒體網路 GRTN 就是構建在雲 - 邊 - 端協同體系下典型分散式流媒體實踐,盧日將其總結為九個字:一朵雲、一張網和一體化

一朵雲,指阿里雲 GRTN 構建在中心雲原生和邊緣雲原生的基礎設施之上,並將技術有機融合,借鑑 SDN 的設計理念,進行 CD 分離,將控制放在中心,將資料面分佈下沉到阿里雲邊緣雲 2800 多個節點之上。

一張網,具備場景化的 QOS 能力、400 毫秒以內的實時通訊能力和超低延時能力,GRTN 同時具備了全鏈路的 RTC 和動態組網能力,這些能力都是下一代流媒體傳輸網路的典型特徵。

一體化,GRTN 提供了一體化解決方案,不僅支援視訊上雲,視訊分發的流媒體特性,同時具備分散式計算、分散式儲存處理能力。GRTN 可以為企業構建流媒體應用提供更加易用,更加專業的服務,阿里雲將 GRTN 打造成流媒體雲原生 aPaaS 服務,擁有更敏捷的計算、更實時的連線、更多元的資源、更精細的控制、更科學的評測等特徵。

更敏捷的計算

典型的流媒體全鏈路分為七個環節:採集、編碼、傳送、分發、接收、解碼和渲染。

傳統架構裡面,為了構建企業的流媒體雲端應用,開發者通常的做法是將自研流媒體處理程式和軟體或系統部署到雲中心、邊緣計算的虛擬機器或容器裡,這在某種程度上不僅是資源浪費,還會付出額外的研發成本去針對虛擬機器資源進行部署和排程。

一朵雲、一張網、一體化 ——GRTN 打造最佳流媒體場景實踐

其實開發者真正需要的只是一個媒體處理軟體的落地環境,而不是捆綁了作業系統、CPU、磁碟、網路卡的通用設施。

因此阿里雲倡導流媒體雲原生平臺針對重計算,為開發者提供 Serverless 服務,開發者可以將自研的媒體處理程式,盧日稱其為 Serverless 流媒體運算元,流媒體雲原生平臺可以按需對運算元進行部署和排程。運算元可以分為前處理運算元和後處理運算元,為媒體流進行前處理和後處理。

更實時的連線

在七個環節當中,中間三個環節與傳輸和組網相關,這個子領域的核心指標主要有規模,比如是否支援千萬級併發以及一些核心的 QoE 指標,如首屏、延時 、卡頓等。

盧日表示,未來,低延時勢必成為各行各業的標配能力。因此對流媒體網路組網方式會提出了更高要求。

一方面在建設上需要擴充更多的節點資源,另一方面,系統需要加強對各種異構資源的適配能力。在提供優質鏈路資源的同時兼顧系統的穩定性和易維護性

阿里雲倡導流媒體雲原生平臺採用 Hybrid 混合組網,未來能夠實現全場景的覆蓋,面向終端針對各種場景進行協議適配。

因此,流媒體雲原生平臺對流媒體協議的快速開發和上線有更高的要求,媒體流是流媒體雲原生平臺管理的基本單元,阿里雲提供多種組網方式,相容豐富的流媒體協議、追求低延時的同時,關注系統的其他指標。需要針對這些不同的場景和業務需求進行智慧適配,構建一張多維的流媒體的編排系統。

更多元的資源

在雲端計算領域,多雲模式已為很多企業普遍接受,多雲是一大趨勢,多雲對於客戶產生了很大價值。

當一家供應商出現故障的時候,可以快速切換到另外一家供應商,最大縮減業務的不可用時長。提升業務的穩定性是非常典型的多雲價值,因此可以借鑑多雲思路提升雲服務本身的穩定性,阿里雲流媒體雲原生平臺能夠具備對更多元的資源託管和排程能力。

隨著容器化的技術發展成熟,利用容器化的技術對業務進行分層和租戶隔離,能儘量減少影響。雖然對軟體的管理和運維部署上提出了新的挑戰,但業務穩定性的提升是顯而易見的。

業務的創新和產品迭代效率可以依賴於客戶的情況進行靈活的控制,同時還可以提升系統的彈效能力,非常具有好的業務價值。

更精細的控制

傳統的流媒體服務在開放、自主和便捷上其實有很多的侷限性,導致的後果是,流媒體雲廠商被管道化,創新能力低下;鏈路長,成本很高。

流媒體雲原生平臺能夠提供對平臺內部更精細的控制,包括可程式設計、可觀測、可擴充套件,並且具備低程式碼的特性。

內部需要構建多種控制器,又可以分為兩大類,一種是重計算控制器,一種是輕計算控制器。典型的輕計算控制器,可以讓第三方客戶用可程式設計的方式擴充套件自己的 QOS 演算法;分散式 Serverless 視訊運算元分佈平臺可以歸為重計算控制器,第三方也可以植入他運算元。

除業務隔離,還需要進一步採用安全容器技術,進一步降低控制器的開放所帶來的安全隱患。開放自主的策略可以刺激流媒體的創新,未來可以構建運算元商城,將有價值的運算元和演算法在行業內進行傳播。

更科學的評測

一朵雲、一張網、一體化 ——GRTN 打造最佳流媒體場景實踐

質量優化是流媒體提供商的重要工作之一,在質量優化過程中有一些比較常見的痛點,如過度依賴於調優工程師的經驗,這種經驗很難進行沉澱,並且試錯成本很高。

阿里雲流媒體雲原生平臺可以藉助 A/B 測試的理念,構建一套更科學的、閉環的測試系統,以達到 QOE 的持續優化和迭代目的,可程式設計設計能夠有效降低成本,通過資料來驅動和評測調優效果,快速逼近天花板。另外,資料平臺還需要沙盤模擬能力,可以對調優進行先驗的預測,減少線上的迴歸。

GRTN 短延時直播 RTS 典型案例

GRTN 經過阿里多個團隊的協同研發以及多種業務場景的打磨,目前阿里集團不少 APP 和網站已經上線了低延時直播能力,包括淘寶、釘釘、優酷、Lazada 等等。

值得一提的是,相對傳統的直播使用者體驗,2020 年雙十一淘寶電商直播延時降低了 80% 多,流暢度提升了 30% 多,今年的雙十一進一步壓縮延時,提升流暢度和清晰度

一朵雲、一張網、一體化 ——GRTN 打造最佳流媒體場景實踐

在對外商業化上,GRTN 提供的域名數達到數千個,幫助客戶提供直播的視聽體驗。比如某短視訊平臺上線 GRTN RTS 直播以後,直播的時延降低了 70% 多,並且視訊的渲染卡頓降低了 40% 多。

最後,盧日表示,希望能夠藉助分散式雲端計算大好形勢推動流媒體雲服務更加普惠,在繼續服務好網際網路行業的同時,更好地賦能傳統行業,在通用和便捷之間尋找平衡。

阿里巴巴 GRTN 不僅是基於雲原生的,更是面向流媒體雲原生設計的,致力於提供流媒體雲原生的服務,方便我們的客戶能夠構建自己的流媒體雲原生應用,讓流媒體服務無處不在。阿里雲將和各位同仁共同打造普惠的流媒體雲原生生態,為使用者提供更實時、更流暢以及更高清的視聽體驗。

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