直播加速方案

腾讯云X-P2P是业内领先成熟的P2P产品，从2014年开始，到现在历时2年多，其中多个产品线均已成熟，包括不同平台、不同延迟场景下的P2P直播、点播P2P等，现已推广到斗鱼、熊　猫等直播平台使用，经受住了大流量阅兵活动直播、赛事直播的考验。腾讯云X-P2P直播加速技术负责人张鹏，就P2P的发展历史、X-P2P方案架构以及腾讯云在X-P2P的探索与优化等内容作了详细分享。

P2P概念最早出现在1969年被RFC 1所收录，2000年Guntella网络诞生，紧接着BT协议发布，在这段期间，人们一度以为P2P仅适用于文件分享。2004年底随着PPLive的发布，开发者才逐渐意识到这项技术同样适用于流媒体直播，从05年开始，P2P在直播领域大行其道，具体发展技术路线如下：

2005年，香港科技大学研究出了基于网状无结构网络拓扑的Goo1Streaming，通过定期交换缓冲映射表和邻居列表，实现每个节点与邻居共享媒体数据。这项技术的优点是实现了节点之间随机获取，让各个peer之间达到负载平衡。但同样有硬伤：两个距离很远连接很差的节点也可能被调度为邻居，大大影响系统的服务质量；

2006年，华中科技大学基于树状结构研发了一款叫AnySee的直播技术，其实现原理是根据IP邻近原则构建IP多播。这种结构使节点的邻居质量变高，相对更容易达到更高的P2P分享率。劣势是树的父节点离开造成波动大，极易导致中低层节点与顶层节点播放时差大；

2008年，清华大学采用推送数据模型构建了GridMedia，达到低延迟的效果，这个系统经历过春晚和奥运会直播的洗礼，延迟更低、连接速度更快，用户越多的情况下播放越流畅，与之相对应的，当用户少的时候，观看体验就不尽如人意了。

腾讯云根据自身的业务场景在直播技术上做了系列优化，下图为腾讯云基于Segment的直播P2P架构，整个直播流程分为两大部分：首先主播将媒体源推到服务器上，P2P技术将它们进行切片，切成时长1S 的Segment ，集成到CTN上，然后CTN对其进行回源；接下来就是客户端的行为，客户端会先请求一个com服务，这里包含着该频道的穿透服务器、日志服务器、及最新的切片信息，然后开始请求播放，手机获取由公网址来提供端口，种子服务器获取同一个频道的端口后发起连接，P2P数据就开始产生了。

在直播体验优化上，张鹏现场介绍了腾讯云的内部传输控制、精准播送以及大房间高并发三大解决方案：

内部传输控制：当多人共用同一网络时，资源抢占时有发生，X-P2P方案节点之间采用优胜劣汰，自动演进，不与TCP抢占资源、不突发发包，避免造成网络拥塞，节点替换波动亦不会影响到播放质量；

精准播控：秒播是直播的一个必备的元素，X-P2P系统针对不同的播放器，设置快速写数据，使其播放视频秒起画面，同时，为满足低延迟需求，启动播放时快进，消除GOP延迟；

大房间高并发：大房间高并发是所有直播供应商最为头疼的一个问题，腾讯云采取的手段是主动分裂大房间，在每个分裂的房间里配置一台服务器，将用户分流。

说到X-P2P现在面临的挑战，张鹏最后表示，以前的视频码率低，现在的视频清晰度已有4k、10M码率，远超过带宽的增速，P2P流量跨省跨运营商流动，易造成运营商不满，都是X-P2P需要考虑的问题。在未来，P4P是解决这些问题的一剂良药。