延時(shí)、丟包、抖動(dòng)，用盡洪荒之力也傳不到，該怎么辦？

　　“抖動(dòng)”指的是車(chē)子到達(dá)的順序、間隔和出發(fā)時(shí)的差異。雖然我們的一百輛車(chē)在北京是等間隔的一分鐘一輛出發(fā)的，但是它們到達(dá)上海時(shí)卻并不是按順序一分鐘一輛到達(dá)的，甚至可能有晚出發(fā)的車(chē)比早出發(fā)的車(chē)先到的情況。互聯(lián)網(wǎng)傳輸也一樣，如果簡(jiǎn)單地按照收到的音視頻數(shù)據(jù)順序直接播放出來(lái)，就會(huì)出現(xiàn)失真的現(xiàn)象。

　　延時(shí)、丟包、抖動(dòng)是互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)信息公路網(wǎng)無(wú)法避免的三個(gè)特點(diǎn)。以前電子郵件、網(wǎng)頁(yè)瀏覽、文字聊天的場(chǎng)景下，這三個(gè)特點(diǎn)并不是太大的問(wèn)題，畢竟人們可以接受電子郵件晚幾分鐘到達(dá)對(duì)方的郵箱。但在實(shí)時(shí)音視頻通信的場(chǎng)景下，不要說(shuō)幾分鐘，就算只有幾秒鐘的延遲，音視頻交流的體驗(yàn)就會(huì)大打折扣。

　　為了解決這三個(gè)問(wèn)題對(duì)實(shí)時(shí)音視頻通信的影響，聲網(wǎng)Agora.io以多種技術(shù)手段并用，建立了自己的虛擬通信網(wǎng)。我們?nèi)匀挥们懊孳?chē)隊(duì)的比喻，聲網(wǎng)Agora.io的虛擬通信網(wǎng)就像是一個(gè)車(chē)隊(duì)調(diào)度中心，指引車(chē)隊(duì)沿著速度最快、路況最好的線(xiàn)路通行。

　　當(dāng)車(chē)隊(duì)從鳥(niǎo)巢出發(fā)的時(shí)候，調(diào)度中心首先給出一條從鳥(niǎo)巢通往高速公路入口的最優(yōu)路徑，讓車(chē)隊(duì)盡快離開(kāi)擁擠的市區(qū)。同樣的，聲網(wǎng)Agora.io虛擬通信網(wǎng)根據(jù)用戶(hù)所在地分配最近的接入點(diǎn)，讓音視頻數(shù)據(jù)包盡快到達(dá)快速的骨干網(wǎng)絡(luò)，這就叫做“就近接入”。

　　當(dāng)我們的車(chē)隊(duì)上了高速公路后，理想情況下只要沿著最短路線(xiàn)向上海行駛就可以了。但現(xiàn)實(shí)情況是，在最短路線(xiàn)上可能會(huì)有路段在維修無(wú)法通行，會(huì)有路段車(chē)輛太多非常擁堵，會(huì)有路段收費(fèi)站太多通行效率低下等等情況。調(diào)度中心會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)的全國(guó)路況，給車(chē)隊(duì)規(guī)劃高速公路上的行駛路徑，保證車(chē)隊(duì)以最快的速度到達(dá)上海的高速公路出口。同樣的，骨干網(wǎng)絡(luò)也會(huì)有線(xiàn)路暫時(shí)不可用，線(xiàn)路擁堵，跨運(yùn)營(yíng)商線(xiàn)路質(zhì)量差等情況。聲網(wǎng)Agora.io虛擬通信網(wǎng)會(huì)根據(jù)全球的主干網(wǎng)絡(luò)狀況，為需要傳輸?shù)囊粢曨l數(shù)據(jù)包實(shí)時(shí)規(guī)劃傳輸路徑，這就叫做“動(dòng)態(tài)路由”。

　　當(dāng)車(chē)隊(duì)沿著高速公路到達(dá)上海后，調(diào)度中心再次給出一條從高速公路出口通往東方明珠的最優(yōu)路徑。也即當(dāng)數(shù)據(jù)沿著骨干網(wǎng)傳輸?shù)綄?duì)方的地區(qū)后，聲網(wǎng)Agora.io虛擬通信網(wǎng)再次使用“就近接入”的技術(shù)讓數(shù)據(jù)包盡快到達(dá)目標(biāo)設(shè)備。

　　“延時(shí)”的問(wèn)題解決了，“丟包”怎么辦呢？假設(shè)正好遇到上下班高峰，北京的路況非常糟糕，即使調(diào)度中心規(guī)劃了最優(yōu)的離開(kāi)北京的線(xiàn)路，100輛車(chē)?yán)镆仓挥?0輛按時(shí)到達(dá)了高速公路入口，“丟包率”達(dá)到了20%。在這種情況下調(diào)度中心的辦法是，通知鳥(niǎo)巢再補(bǔ)發(fā)20輛車(chē)出來(lái)！即使這20輛車(chē)仍然有20%（4輛）無(wú)法離開(kāi)北京，最終也能有總共96輛車(chē)駛上高速公路，最終的丟包率從20%降到了4%。這一技術(shù)在聲網(wǎng)Agora.io虛擬通信網(wǎng)中被稱(chēng)為“丟包重傳”。無(wú)論是從用戶(hù)到接入點(diǎn)，還是我們的服務(wù)器之間，還是最終從接入點(diǎn)到用戶(hù)，丟失的數(shù)據(jù)包都有機(jī)會(huì)通過(guò)重傳機(jī)制得到及時(shí)的恢復(fù)。

　　由此，聲網(wǎng)Agora.io虛擬通信網(wǎng)通過(guò)“就近接入”、“動(dòng)態(tài)路由”等技術(shù)，有效降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r(shí)，使得中美之間端到端傳輸?shù)钠骄�延時(shí)只有0.15秒；又通過(guò)“丟包重傳”的機(jī)制對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)丟包，使得中美之間端到端的數(shù)據(jù)包有效到達(dá)率超過(guò)了99%。再加上聲網(wǎng)Agora.io引擎內(nèi)部專(zhuān)門(mén)的模塊針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的“抖動(dòng)”進(jìn)行處理，互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)時(shí)音視頻傳輸?shù)娜�大難題得以解決。

　　通過(guò)這些硬性的技術(shù)手段，加上完備的報(bào)警系統(tǒng)、豐富的問(wèn)題調(diào)查工具、詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表等軟性的技術(shù)工具，聲網(wǎng)Agora.io虛擬通信網(wǎng)為互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)提供了穩(wěn)健可靠的實(shí)時(shí)音視頻傳輸解決方案。

　　本文作者

　　龔宇華  聲網(wǎng)Agora.io 資深移動(dòng)開(kāi)發(fā)專(zhuān)家