爱豆在北京开演唱会,我在杭州要如何与他实时互动?-阿里云开发者社区

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爱豆在北京开演唱会,我在杭州要如何与他实时互动?

简介: 如果你的爱豆在北京举办演唱会,并做4K高清直播(服务器在上海),演唱会上专门为粉丝设置了一些互动环节,例如抽奖送签名照、答题送爱豆周边等。那么遍布在全国各地的观众该如何与他实时互动? 很显然,因为网速、带宽等问题限制,各地观众的网络时延会存在明显差异。

如果你的爱豆在北京举办演唱会,并做4K高清直播(服务器在上海),演唱会上专门为粉丝设置了一些互动环节,例如抽奖送签名照、答题送爱豆周边等。那么遍布在全国各地的观众该如何与他实时互动? 很显然,因为网速、带宽等问题限制,各地观众的网络时延会存在明显差异。如果你在新疆、西藏等偏远地区,很有可能当你看到爱豆提问的时候,实际上现场已经完成了抽奖,因此错失和“爱豆”互动的良机。

再来看另一个场景,如今互动课堂已经成为教育均衡化的利器,在5G的助推下将进一步发展。而同样因为学生广泛分布全国各地,这一场景对于低延时、高稳定、高保真也提出了更大的挑战。画质差、音画不同步、交互不能实时反馈、长链路传输无法避免的网络抖动等问题,都无法让学生产生亲临课堂的感受,授课效果也必然会大打折扣。

随着5G的到来,全面爆发的超高清和创新视频业务使得数据量会越来越大,这些数据都在终端形成、积累,传送到云端,进行数据处理,再返回到终端指导业务。这一系列动作将对网络带宽产生数百Gbps每秒的超高需求,不仅会存在延迟,还需要面临弱网卡顿、连接成功率低等诸多问题,用户体验无法保障。同时,大带宽对回传网络、业务中心造成巨大传输压力,也会让企业面临着巨额的带宽成本。这意味着集中式的数据存储、处理模式将面临难解的瓶颈和压力。

而在引入边缘计算后,视频业务将大量业务在网络边缘终结,性能和带宽的瓶颈将得以突破。利用关键业务应用的下沉,边缘计算将大幅减少网络传输和多级转发带来的带宽与时延损耗,同时在边缘侧进行本地数据的初步分析和处理,可以承担部分“云“的工作,减轻云中心的压力和传输成本。

我们以开头的演唱会直播为例,来说明下它的逻辑。身在北京的主播媒体流会推到就近的边缘节点,在边缘节点直接进行转码,转码后的媒体流会分发到CDN边缘节点,当有用户访问时直接就近返回内容。基于边缘节点上的服务,直播流的上下行内容推送以及转码处理等都不用再回到位于上海的业务调度中心,大大降低了业务时延,身在杭州的粉丝的互动体验得到提升,同时边缘处理架构对带宽成本的节省也非常明显。

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早在2016年,边缘计算开始被业界普遍提及,发展至今,已经有多家电信运营商、云计算厂商、CDN厂商和众多行业先行者开始布局与实践。这其中就包括虎牙直播和阿里云。

二者在直播领域进行了长期的技术合作,特别是在边缘计算节点上的合作取得了令人瞩目的效果,2018年10月英雄联盟总决赛期间,虎牙直播结合阿里云边缘节点(ENS)技术方案,保障了总决赛在线人气超过7000万超高流量的挑战,有效满足了用户对低延时、稳定性以及实时互动等方面的要求,在画面传输方面与同类型直播网站相比快将近10秒,用户能够第一时间看到最及时不卡顿的比赛画面

正是因为坚定而深入的拥抱边缘,虎牙直播在获得网络低时延的同时,也减少了中心的压力,节省了30%以上的中心带宽成本,并且实现了边缘节点网络连接小于5毫秒延时,提升了主播上行质量和用户观看体验。

为什么不自建边缘数据中心?

边缘计算对于实时性的优化已经十分明确,那么为什么虎牙直播要选择与云厂商合作,而非自建边缘数据中心呢?

据了解,在没有与云厂商合作之前,虎牙直播应对大型赛事活动,需自建边缘节点,而自建边缘节点交付效率和成本均不具备优势。为了更弹性地启用业务,选择拥抱云厂商不失为一条快速走向成功的捷径。

不止是弹性,自建节点还需要面临运维难度大、安全可靠性的考验以及高昂的启动成本

首先,在运维方面,自建边缘节点的运维需要从建设、交付到运行的整个流程管理起来,其次要管理边缘节点内物理服务器层面、操作系统层面、以及软件应用层面的运维问题,出现问题时要有一组工具帮助远程查看日志和问题排查定位,这些对运维的自动化和白屏化提出了很高的要求。

其次,通常自建边缘节点基础环境的可靠性是依赖第三方运营商的服务,业务方需要及时对可能面临的软硬件故障进行及时的发现的调度,对业务架构的开发提出较高要求。同时,想要对网络流量安全、主机安全等问题进行提前防护,可能需要在每个边缘节点都部署一套软件加硬件的系统方案,开发成本非常高。

最后,自建基础设施意味着从商务采购、服务器采购、供应链管理、到节点建设都要企业自行解决,会带来资产投入过重与成本过高的问题。

由此可见,自建边缘节点的弊端十分明显。这也就是越来越多的企业选择第三方边缘计算服务提供商合作的原因。

云边端三体协同的网络架构会成为最终形态

如今有了边缘计算,我们是否还需要云计算?答案必然是一定的。阿里云边缘计算技术负责人杨敬宇就曾表示过:这二者并不是此消彼长的关系,应是天然互补的关系,边缘计算正在拓展云计算的边界。在云和端的取舍要对两者的算力、电力以及传输多方成本做综合考量。

以文章开始讲述的互动直播场景为例,大量的交互使数据量激增,需要准确、快速的计算。如果在端上进行视频计算,会大量消耗端的算力,对端的性能要求很高且耗电量很大,但是拿到云上,又面临高昂的传输成本。

这时,云边端三体协同的架构将发挥重要作用。5G时代,终端算力上移、云端算力下沉,将在边缘形成算力融合,企业能够根据自己行业的特点和优势,在边缘计算领域建立一套新的生态系统

在2018年12月,中国电子技术标准化研究院联合阿里云,共同编制并发布了一份《边缘云计算技术与标准化白皮书》,在业界首次定义了边缘云计算的概念和标准。边缘云计算是基于云计算技术的核心和边缘计算的能力,构筑在边缘基础设施之上的云计算平台。形成边缘位置的计算、网络、存储、安全等能力全面的弹性云平台,并与中心云和物联网终端形成“云边端三体协同”的端到端的技术架构,通过将网络转发、存储、计算,智能化数据分析等工作放在边缘处理,降低响应时延、减轻云端压力、降低带宽成本,并供全网调度、算力分发等云服务。

杨敬宇认为:原来的云如果只服务云端二体结构,没有边缘计算去做支撑的时候,就像三级跳一样没有一个支点,让终端直接上云,那么云很难支撑产业互联网的需求。云为了扩大自己的服务范围和服务能力,就一定要往边缘做。

一时之间,运营商、传统CDN厂商、云服务厂商、硬件和芯片厂商运营商纷纷加入阵营,基于各自行业背景和优势,推动产业良性发展。阿里云也率先在行业释放了云边端三体协同的产品红利,赋能产业应用。云自然不必说,其中“边”就是上文提到的边缘节点服务(ENS),以解决直播等行业“高带宽、高并发、计算密集”的业务需求。而“端”则是阿里云IoT边缘计算产品Link IoT Edge,用于解决万物的标准化接入问题,是连接最后1公里的物联网边缘计算平台,支持包括函数计算、流式计算、规则计算等计算引擎,还可以和超过10种以上云服务建立连接和协同。

未来可期:边缘计算会成为大视频领域发展的助推器

回到大视频领域,边缘计算解决了低时延、大带宽的业务诉求,同时因为底层复杂的基础设施和网络环境已经被平台方封装,业务方不需关心底层设施和环境的各种差异,也不需关心底层运维问题。

阿里云在边缘计算领域具备先发优势,同时结合阿里集团丰富的生态场景,通过边缘计算的平台能力,边缘节点服务也陆续为各类垂直应用提供功能和解决方案,包括视频监控、AI能力、视频处理能力、实时计算、IoT接入等。

如此开放标准、可定义、可调度的边缘计算服务,定会在5G时代助推更丰富、更创新的视频形态到来。

当然,除了本文详述的互联网音视频场景,在线教育、游戏直播、视频监控也是大视频领域备受瞩目的业务场景之一。后续云栖公众号会持续带来边缘计算如何赋能各个产业,协同阿里云产品,打造完整行业解决方案,敬请期待。

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