最佳实践-对接SRS流媒体服务器
一、srs支持p2p通信简介
流媒体服务srs是国内开发且开源的一款功能强大，性能强劲的优秀的流媒体服务器，目前正被越来越广泛的使用。srs一般被用户部署在公网上的云主机，这样方便用户进行推拉流等各种操作。但将srs部署在公网的云主机上也会带来一个问题，就是随着同时在线的推拉流用户比较多，会需要较多的带宽，消耗较多的带宽成本。
本文档用来阐述一种p2p解决方案，通过库快科技(官网)p2p技术可以将srs服务部署在您的局域网（比如工作局域网环境或者居家环境），此种方案不用修改srs的任何代码或者配置，就可以让srs支持p2p通信，为您极大的节约带宽成本。
二、系统架构
先上图如下所示：
如上图所示，我们用库快科技的sdk开发一个srs的p2p接入代理进程，srs仅和srs的p2p代理（srs p2p proxy）交互通信，由srs的p2p代理来和外部进行通信，srs和其代理可以部署在同一台主机上，或者同一个局域网机房内。
同时，外部的推拉流客户端或者app，也和p2p接入代理（client p2p proxy）直接进行通信，将推拉流请求发送给代理服务。由于client p2p proxy和srs p2p proxy均由支持p2p通信的sdk开发，所以在网络可以穿透情况下，可以直接进行p2p通信，流媒体数据不经过云端服务器中转，为您节约带宽成本；当代理之间网络无法穿透情况，会自动使用p2p的云端服务进行中转通信。根据统计在国内网络穿透率可以至少达到三分之二，所以这种部署可以为您减少三分之二的带宽成本。
库快科技( https://kkuai.com) 的p2p sdk提供类似于网络编程的sdk接口，极易掌握。client p2p proxy和srs p2p proxy的核心代码仅有100行左右，就可以支持强大的代理接入功能。您也可以将client p2p proxy的代码逻辑内置在您的业务程序代码里面（启动127.0.0.1 的接入代理，您的app直接访问127.0.0.1这个url）
三、 流媒体服务srs p2p proxy源码
srs的p2p代理服务仅100行代码左右，这里给一个demo例子，一个连接启动一个线程，如果同时在线并发量比较高，读者可以自行改成epoll网络模型模式，以支持更多的在线用户。
该例子在Linux以及mac机器上编译验证通过。
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <poll.h>
#include <string>
using namespace std;
// 到kkuai.com获取最新的头文件和库
#include "kkp2p_sdk.h"
char g_run_flag = 1;
kkp2p_engine_t* g_engine = NULL;
// srs服务的rtmp的ip和端口
string g_srs_ip;
unsigned short g_srs_port;
void set_exit_flag(int sig)
{
g_run_flag = 0;
}
int send_data(int fd, char* buff, int len)
{
int sended = 0 ;
while (sended < len)
{
// 1秒超时
int wl = kkp2p_write(fd, buff + sended, len - sended, 1000);
if (wl < 0)
{
printf("SendData error,fd:%d,ret:%d,len:%d,errno:%d,desc:%s.\n",fd,wl, len, errno, strerror(errno));
return -1;
}
sended += wl;
}
return len;
}
void* process_client(void* arg)
{
kkp2p_channel_t* channel = (kkp2p_channel_t*)arg;
// 连接srs服务器
struct sockaddr_in addr;
memset(&addr, 0, sizeof(sockaddr_in));
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(g_srs_ip.c_str());
addr.sin_port = htons(g_srs_port);
int namelen = sizeof(addr);
int sockFd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
int ret = connect(sockFd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(sockaddr_in));
if (ret < 0)
{
printf("connect %s:%d error,thread exit.\n",g_srs_ip.c_str(), g_srs_port);
close(sockFd);
kkp2p_close_fd(channel->fd);
kkp2p_close_channel(g_engine, channel->channel_id);
free(channel);
return NULL;
}
// 设置非阻塞模式
int val = fcntl(sockFd, F_GETFL,0);
fcntl(sockFd, F_SETFL, val|O_NONBLOCK);
// 开始在srs和客户端之间中转数据
struct pollfd waitFd[2];
memset(waitFd,0,sizeof(waitFd));
waitFd[0].fd = sockFd;
waitFd[0].events = POLLIN;
waitFd[1].fd = channel->fd;
waitFd[1].events = POLLIN;
printf("sockFd %d,channel fd:%d\n",sockFd,channel->fd);
char szBuff[1024];
int rl = 0 ;
int wl = 0;
int loop = 1;
while(loop)
{
int ret = poll(waitFd, 2, 1000);
if (ret < 0)
{
if (errno == EINTR || errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK)
{
continue;
}
else
{
printf("poll error,errno:%d,desc:%s.\n",errno,strerror(errno));
break;
}
}
else if (ret == 0)
{
continue;
}
for( int i =0 ; i<2; i++)
{
int fd = waitFd[i].fd;
if (waitFd[i].revents & POLLIN)
{
rl = kkp2p_read(fd, szBuff, sizeof(szBuff), 0);
if (rl < 0)
{
printf("kkp2p_read fd:%d error,errno:%d,desc:%s,sockFd:%d,channel fd:%d\n",fd,errno,strerror(errno),sockFd, channel->fd);
loop = 0;
break;
}
else if (rl == 0)
{
continue;
}
else
{
int writeFd = 0;
if (fd == sockFd) {
writeFd = channel->fd;
}
else {
writeFd = sockFd;
}
wl = send_data(writeFd, szBuff, rl);
if (wl < 0)
{
printf("kkp2p_write fd:%d error,errno:%d,desc:%s.\n",writeFd,errno,strerror(errno));
loop = 0;
break;
}
}
}else if ((waitFd[i].revents & POLLHUP) || (waitFd[i].revents & POLLERR) || (waitFd[i].revents & POLLNVAL)) {
printf("fd revents %d error,fd:%d,sockFd:%d,channel fd:%d.\n",waitFd[i].revents,waitFd[i].fd,sockFd,channel->fd);
loop = 0 ;
break;
}
}
}
close(sockFd);
kkp2p_close_fd(channel->fd);
printf("close channel,channelId:%u.\n",channel->channel_id);
kkp2p_close_channel(g_engine, channel->channel_id);
free(channel);
return NULL;
}
// 总共4个参数，p2p系统登录账号和密码，以及srs的ip和端口号
int main(int argc, char** argv)
{
if (argc < 5)
{
printf("usage:%s peer_id peer_key srs_ip srs_port\n", argv[0]);
return -1;
}
// 利用usr1信号终止进程服务
// kill -user1 pid
struct sigaction actions;
memset(&actions, 0, sizeof(actions));
sigemptyset(&actions.sa_mask);
actions.sa_flags = 0;
actions.sa_handler = set_exit_flag ;
sigaction(SIGUSR1,&actions,NULL);
kkp2p_engine_conf_t kkp2p_conf;
memset(&kkp2p_conf, 0, sizeof(kkp2p_engine_conf_t));
// p2p云端服务的登录域名（ip）和端口号等信息
// 根据实际部署情况填写，从kkuai.com下载云端服务自行部署
kkp2p_conf.login_domain = (char*)"p2ptest.com";
kkp2p_conf.login_port = 3080;
kkp2p_conf.lan_search_port = 3549;
g_engine = kkp2p_engine_init(&kkp2p_conf, 5000);
// 将peer加入到p2p网络
kkp2p_join_lan(g_engine, argv[1]);
kkp2p_join_net(g_engine, argv[1], argv[2]);
g_srs_ip = argv[3];
g_srs_port = atoi(argv[4]);
kkp2p_channel_t channel ;
while(g_run_flag)
{
// 循环接收外部连接请求
int ret = kkp2p_accept(g_engine, 1000, &channel);
if (ret < 0)
{
// error
printf("kkp2p_accept error,exit\n");
break;
}
else if (ret == 0)
{
// timeout
continue;
}
else
{
pthread_t ThreadId;
// 接收到一个远程连接，transmit_mode为1表示p2p通信，为2表示中转通信
// connect_desc是双方约定的连接描述信息，可以用于表示协议编号
// demo这里不作判断，统一默认是rtmp推拉流协议
printf("accept new channel,fd:%d,mode:%d,conn_desc:%d\n",channel.fd, channel.transmit_mode,channel.connect_desc);
kkp2p_channel_t* newChannel = (kkp2p_channel_t*)calloc(1, sizeof(kkp2p_channel_t));
memcpy(newChannel, &channel, sizeof(kkp2p_channel_t));
// 启动线程处理
pthread_create(&ThreadId, NULL, process_client,(void*)newChannel);
}
}
kkp2p_engine_destroy(g_engine);
return 0;
}整个逻辑比较简单，就是循环accept连接，当有连接过来就启动一个线程处理，在srs和远程连接之间透传数据即可。读者可以改成epoll模型。
四、客户端p2p代理client p2p proxy源码
推拉流或者您的业务进程的p2p代理服务源码如下，原理也比较简单，就是启动一个ip和端口代理服务，外部服务推拉流请求先发给代理，由代理和远端的srs的p2p代理服务通信。该代理服务代码仅仅数行，非常方便您在业务程序源码里面直接使用。
该代码在windows平台下调试通过
#include <windows.h>
#include <process.h>
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/timeb.h>
#include <signal.h>
// 到kkuai.com获取最新的头文件和库
#include "kkp2p_sdk.h"
#pragma comment(lib,"Ws2_32.lib")
#pragma comment(lib, "iphlpapi.lib")
// 利用信号退出
char run_flag = 1;
void SignalHandler(int signal)
{
printf("exit...\n");
run_flag = 0;
}
// 输入参数为代理ip和端口（组成推拉流的url），以及需要连接的流媒体srs的p2p账号
// connect_mode为连接模式，0为自动模式，1为p2p连接，2为中转连接
int main(int argc, char** argv) {
if (argc < 5) {
printf("usage:%s proxy_ip proxy_port peer_id connect_mode\n", argv[0]);
return -1;
}
// 利用ctrl+z退出进程
typedef void(*SignalHandlerPointer)(int);
SignalHandlerPointer previousHandler;
previousHandler = signal(SIGINT, SignalHandler);
WSADATA wsadata;//注释2
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata);
kkp2p_engine_conf_t kkp2p_conf;
memset(&kkp2p_conf, 0, sizeof(kkp2p_engine_conf_t));
// p2p云端服务的登录域名（ip）和端口
// 从kkuai.com下载云端服务自行部署
kkp2p_conf.login_domain = (char*)"p2ptest.com";
kkp2p_conf.login_port = 3080;
kkp2p_conf.lan_search_port = 3549;
kkp2p_engine_t* g_engine = kkp2p_engine_init(&kkp2p_conf, 5000);
// 建连参数
kkp2p_connect_ctx_t ctx;
memset(&ctx, 0, sizeof(kkp2p_connect_ctx_t));
memcpy(ctx.peer_id, argv[3], strlen(argv[3]));
// 创建tcp类型传输通道
ctx.channel_type = KKP2P_TCP_CHANNEL;
// 连接超时时间
ctx.timeout = 5000;
// 建连模式
ctx.connect_mode = atoi(argv[4]);
// 启动代理服务，该代理服务会接收推拉流服务请求，并和远端流媒体服务的p2p代理通信
uint32_t proxyId = 0;
int ret = kkp2p_start_proxy(g_engine, argv[1], atoi(argv[2]), &ctx, &proxyId);
if (ret < 0) {
printf("create proxy(%s:%d) to peer %s error.\n", argv[1], atoi(argv[2]), argv[3]);
return -1;
}
else {
printf("create proxy(%s:%d) to peer %s success.\n", argv[1], atoi(argv[2]), argv[3]);
}
while (run_flag) {
Sleep(1000);
}
kkp2p_stop_proxy(g_engine, proxyId);
kkp2p_engine_destroy(g_engine);
return 0;
}五、效果演示
为了方便演示，我们用同一个局域网的两台机器进行演示，一台mac机器，一台windows机器。mac机器运行srs和srs p2p proxy服务。
启动srs服务，srs缺省的rtmp服务端口号是1935
启动srs的p2p代理服务srs p2p proxy
如上图所示，srs p2p proxy输入参数为登录p2p服务系统的登录账号和登录密码，以及srs服务的rtmp的侦听ip和端口，因为部署在同一台机器上，所以这里ip地址为127.0.0.1
六、效果演示，推流端
首先启动推流端代理服务，在windows机器上启动。
推流端代理服务启动
启动一个127.0.0.1:32915的p2p代理服务，该代理服务和test-00097进行通信，p2p建连模式为0，优先创建p2p连接，p2p不通则自动转中转连接。
在同一台windows机器上用ffmpeg进行推流，推流地址为127.0.0.1:32915，启动命令如下
ffmpeg -re -i spartacus.mkv -c copy -f flv rtmp://127.0.0.1:32915/live/a
将视频spartacus.mkv推流到127.0.0.1:32915
六、效果演示，拉流端
在同一台windows机器上执行，首先启动拉流代理,端口号为32916
然后再启动vlc播放器输入流媒体地址进行播放，流媒体地址为
最后可以看到流畅的音视频播放画面
