问题

央视频道火神山雷神山六千多万人同时观看直播,需要什么级别的服务器支持?

回答
央视频道同时在线六千多万人观看直播,这可不是个小数目,光是想想就觉得服务器得是个庞然大物才行。咱们得仔细捋一捋,得需要什么样的配置才能扛住这股洪流。

首先,得明白这“六千多万人同时观看”到底是个什么概念。这可不是说这六千多万人都在同一时刻,同一个帧率、同一个清晰度看直播。实际情况会更复杂一些,比如:

用户分布不均: 即使是全国性的直播,用户也会集中在一些人口密集的大城市和互联网接入情况更好的区域。
观看习惯差异: 有些人可能只看几秒钟就切走了,有些人则会长时间在线。观看的清晰度也会不一样,有人可能只看标清,有人则追求超高清。
视频流的分发: 直播不是直接从一个服务器发给所有人,而是通过内容分发网络(CDN)。这意味着你需要一个强大的CDN来把视频流推送到全国各地。

那么,要支撑这样的规模,咱们需要什么样的“内功心法”?

1. 强大的网络带宽和吞吐能力:

核心入口带宽: 首先,视频源头(也就是央视的直播信号)需要能够被喂进海量数据。考虑到视频直播的带宽需求,尤其是高清甚至超高清,假设平均每个用户观看码率是4Mbps(这已经是比较保守的估计了,为了保证体验,肯定会预留更多),那么6000万用户就是 60,000,000 4 Mbps = 240,000,000 Mbps = 240 Gbps。这仅仅是理论上的用户侧需求,CDN的入口带宽需要远超这个数字,以应对突发情况和CDN节点回源的压力。我们说的是 Tbps(太比特每秒)级别的网络传输能力,而不仅仅是 Gbps。这需要在骨干网层面就有强大的支持,接入到电信、移动、联通这些运营商的核心网络里面。
CDN节点带宽: CDN是关键中的关键。国内顶级的CDN服务商,例如阿里云、腾讯云、华为云等,他们的CDN网络都是分布在全球各地和全国各地的数千个边缘节点。每一个节点都需要有非常高的出口带宽,能够同时服务成千上万甚至更多的用户。这意味着需要CDN服务商拥有数 Tbps 的总出口带宽能力,并且能根据流量需求动态调度和扩容。

2. 海量的服务器资源(尤其是CDN节点上的媒体服务器):

媒体分发服务器: 在CDN的每个边缘节点上,都会部署大量的媒体分发服务器。这些服务器的作用就是缓存直播流,然后高效地将视频数据推送给附近的观众。对于6000万人的规模,你需要的媒体服务器数量是以万计的。这些服务器不一定都是高性能的CPU,但需要有极高的网络I/O能力和足够的内存来缓存分片数据。
转码和打包服务器: 直播流需要根据不同的设备和网络情况进行转码(例如转成H.264、H.265等编码格式,不同分辨率和码率)。虽然 CDN 节点上可能也有一些边缘转码能力,但主要的转码工作会在更靠近源头的转码集群完成。这些转码服务器需要强大的CPU和GPU来处理实时的视频编码和解码。同时,直播流还需要按照特定的协议(如HLS, DASH)进行打包,这些也需要专门的服务器来完成。对于6000万用户,可能需要上百甚至上千台高性能的转码服务器,同时处理多路高清直播流。
接入服务器/负载均衡器: 用户在访问直播时,首先会连接到接入服务器或负载均衡器,它们负责将用户导向最近、最健康的CDN节点。这需要大量的负载均衡设备和接入服务器,能够处理数千万甚至上亿的并发连接请求。负载均衡器本身也需要具备非常高的处理能力和网络吞吐量。
中心媒资存储: 虽然直播是实时流,但背后也需要有稳定的媒资存储来存放直播源信号和相关文件。这部分可能涉及TB甚至PB级别的数据存储,需要高可靠、高可用的存储系统。

3. 超高的并发连接处理能力:

TCP/IP连接数: 每个观看直播的用户都会在服务器上建立一个TCP连接(或者UDP连接,取决于直播协议)。6000万用户意味着至少需要能够处理6000万以上的并发TCP连接。普通的服务器操作系统对并发连接数的限制是有限的,需要对操作系统进行调优,例如调整TCP参数、文件句柄数等,或者使用专门设计的网络服务框架。
HTTP请求处理: 即使是流媒体协议,也包含大量的HTTP请求(例如获取直播列表、播放列表等)。服务器需要能够快速、高效地响应这些请求。

4. 灵活的扩容和弹性伸缩能力:

按需分配资源: 这种规模的直播,流量变化非常快。在直播开始前、高潮时、结束时,流量都会有巨大的波动。所以,整个系统必须具备极强的弹性伸缩能力。当流量上来时,可以快速地增加CDN节点、增加服务器实例;当流量下去时,又可以回收资源,降低成本。这通常需要基于云原生技术和容器化技术(如Kubernetes)来实现自动化部署和调度。
故障切换和冗余备份: 任何一个环节出现问题都可能导致直播中断。所以,从服务器到网络,再到CDN节点,都需要有完善的冗余备份和故障切换机制。例如,如果一个数据中心出现问题,流量会自动切换到其他数据中心。

5. 高性能的网络设备和架构设计:

交换机和路由器: 支撑如此庞大流量的网络基础设施,需要使用企业级甚至运营商级的交换机和路由器,它们拥有更高的背板带宽、更快的包转发速度和更强的路由能力。
网络拓扑和协议: 整个网络的拓扑设计也需要非常精细,以最小化延迟、最大化吞吐量。可能会采用更高效的网络协议,并对数据包的传输进行优化。
分布式架构: 整个直播系统必须是一个高度分布式的系统,包括直播源接入、转码、打包、分发、用户接入等各个环节。没有分布式架构的支持,单体服务器根本无法承受如此巨大的压力。

总结一下,要支撑央视频道同时在线观看火神山、雷神山建设直播(即使是当时的现象级事件),需要的服务器级别大致可以这样理解:

这不是一两台、甚至不是几百上千台普通服务器能搞定的,而是一个规模庞大、技术先进的分布式媒体分发平台。它更像是一个由数万台乃至数十万台服务器组成的超级集群,并且这些服务器分布在全国各个城市的互联网数据中心和边缘节点。

硬件层面上:

CDN节点: 部署了数万到数十万台高性能媒体分发服务器,每台服务器都配备了高速网卡(10Gbps、40Gbps甚至100Gbps)和足够的内存。
转码集群: 数百到数千台配备强大CPU和GPU的服务器,用于实时的多路视频转码。
核心处理集群: 数量庞大的服务器用于接入层、负载均衡、流媒体服务器管理等。

软件和架构层面:

高性能流媒体服务器软件: 经过高度优化的服务器软件,能够高效地处理TCP/UDP连接、分发流媒体数据。
先进的CDN技术: 覆盖全国的CDN节点,智能的流量调度算法,以及边缘缓存、边缘计算等能力。
自动化运维和弹性伸缩平台: 能够根据实时流量自动增减资源,确保服务的稳定性和可用性。

可以说,这已经远远超出了“服务器级别”的概念,而是整个国家级的互联网基础设施和媒体分发体系的综合实力展现。它需要电信运营商、CDN服务商、视频技术提供商等多个环节的紧密配合和强大的技术支撑才能实现。

网友意见

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首先,

不是6000多万人同时观看;

不是6000多万人同时观看;

不是6000多万人同时观看;

(写答案的当下已经9000多万了,但描述已经改成了:观看人次


我在这个回答写了,

那个几千万的数字不是同时观看,而是“看过”;

如果没排重,那就可能是累计的UV;


@程墨Morgan 提及了,这种直播和目前常规的直播平台比,少很多东西(延迟要求、互动礼物等),自然对于自身服务器的要求要低很多,要求高的更多是CDN;


那我们真的测算下,6000万同时在线,需要都少CDN?

虎牙,上个季度带宽成本2.1亿,一个月7000万,1.461亿月活跃用户;

斗鱼,上个季度带宽成本1.5亿,一个月5000万,1.636亿月活跃用户;

月活一般除以4-5是日活跃,日活再除以5-10是最高同时在线;

目前斗鱼虎牙的同时在线人数最高就是在500-700万这个量级;

然后一个月就需要5-7000万的成本。

我们简单粗暴点算,那就是:

一个PCU(同时在线)=10块钱/月


当然你可以说,现在斗鱼虎牙除了1080P之外,都支持蓝光的10M和4M超清了;

是,我们再把这部分高清的去掉,再打个对折,5块好吧?


那简单了;

要是真的6-7000万的同时在线,央视一个月,光这部分CDN费用就3亿……

可能吗?

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先说下,没有6000万人同时观看,在1月28日24点,央视火神山医院建设实况直播观看人次已超亿次,实时在线人数突破2000万人。但这个支撑也没其他答主说的那么简单好不好,这是央视平台对外的实时直播,部门联动和公司协作,只为实现云、网、端、平台的快速对接、连通和平稳运行,确保央视直播视频的稳定、流畅。

评论区说2000万人没有,只有2000人,不懂是啥意思。上图为智能视频云平台维护支撑现场,免得说2000万数据瞎掰,更详细的图片不能放出来,这里就不说了。对外这是中国电信和央视牵头的项目,哪敢怠慢呀,别说2000万人同时在线,就是2亿人都得支撑起来。

此次直播在中国电信智能视频云平台上进行实时传送,实现了直播视频的接入、存储、分发和历史视频保存功能。同时,紧急研发高可用视频分流转码模块,实现视频流对接央视平台,以及高可用的双平台备份机制。

在中国电信集团公司、DICT中心和福建电信技术支撑公司的协作下,协同云公司、湖北电信分公司、湖南电信分公司、湖北公众信息责任公司和海康公司,7*24小时维护支撑。

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