用于高带宽应用的 WebRTC 数据通道

Question

我想通过 WebRTC 数据通道发送单向流数据，并且正在寻找最佳配置选项（高带宽、低延迟/抖动）和其他人在此类应用程序中使用预期比特率的经验。

我的测试程序发送 2k 块，bufferedAmountLowThreshold 事件回调为 2k，并再次调用 send，直到 bufferedAmount 超过 16k。在 Chrome 中使用它，我在 LAN 上实现了 ~135Mbit/s，从/到远程连接实现了 ~20Mbit/s，两端都有 100Mbit/s WAN 连接。

这里的限制因素是什么？

如何查看数据是否真正直接点对点传输，或者是否使用了 TURN 服务器？

我的最终应用程序将使用 Android 上的 google-webrtc 库 - 我只使用 JS 进行原型设计。我可以在库中设置选项以加快比特率，而在官方 JS API 中无法做到吗？

Answer 1

影响吞吐量的变量有很多，而且很大程度上取决于您如何衡量它。但我将列出一些我为增加 WebRTC 数据通道的吞吐量而调整的内容。

免责声明：我没有为 libwebrtc 做这些调整，而是为我自己的 WebRTC 数据通道库RAWRTC做这些调整，顺便说一句，它也为 Android 编译。但是，两者都在下面使用相同的 SCTP 库，都使用一些 OpenSSL-ish 库和 UDP 套接字，因此所有这些都应该适用于 libwebrtc。

请注意，使用usrsctp 的WebRTC 数据通道实现在同一台机器上执行时通常受 CPU 限制，因此在测试时请记住这一点。使用 RAWRTC 的默认设置，我可以在 i7 5820k 上达到 ~520 Mbit/s。根据我自己的测试，Chrom(e|ium) 和 Firefox 在默认设置下都能够达到 ~350 Mbit/s。

好的，让我们深入调整......

UDP 发送/接收缓冲区大小

默认情况下，Linux 中 UDP 套接字的默认发送/接收缓冲区非常小。如果可以，您可能需要调整它。

DTLS 密码套件

大多数 Android 设备都有 ARM 处理器，没有硬件 AES 支持。ChaCha20 通常在软件方面表现更好，因此您可能更喜欢它。

（这是RAWRTC默认协商的，所以我没有将其包含在最终结果中。）

SCTP 发送/接收缓冲区大小

libwebrtc 使用的 SCTP 堆栈 usrsctp 的默认发送/接收窗口大小为 256 KiB，这对于以中等延迟实现高吞吐量来说太小了。理论最大吞吐量受限于mbits = (window / (rtt_ms / 1000)) / 131072。因此，使用 的默认窗口window=262144和相当适中的 RTT rtt_ms=20，您最终将获得 100 Mbit/s 的理论最大值。

实际最大值低于...实际上，远低于理论最大值（参见我的测试结果）。这可能是 usrsctp 堆栈中的一个错误（请参阅sctplab/usrsctp#245）。

Firefox 中的缓冲区大小已增加（请参阅错误 1051685），但在 Chrom(e|ium) 使用的libwebrtc 中未增加。

发布版本

优化级别 3 有所作为（废话！）。

消息大小

您可能想要发送 256 KiB 大小的消息。

除非你需要支持 Chrome < ??? （抱歉，我目前不知道它在哪里着陆......），那么最大消息大小为 64 KiB（请参阅issue 7774）。

除非您还需要支持 Firefox < 56，在这种情况下，最大消息大小为 16 KiB（请参阅错误 979417）。

它还取决于您在暂停发送之前发送了多少（即缓冲区的高水位线），以及您在缓冲区排空后继续发送的时间（即缓冲区的低水位线）。我的测试表明，以1 MiB的高水位为目标并设置256 KiB的低水位会产生足够的吞吐量。

这减少了 API 调用量并可以提高吞吐量。

最终结果

在 RAWRTC 上使用具有默认设置的优化级别 3 使我达到约 600 Mbit/s。

基于此，将 SCTP 和 UDP 缓冲区大小增加到 4 MiB 使我进一步提高到 ~700 Mbit/s，一个 CPU 内核处于 100% 负载。

然而，我相信仍有改进的空间，但它不太可能是低悬的。

如何查看数据是否真正直接点对点传输，或者是否使用了 TURN 服务器？

about:webrtc在 Firefox 或chrome://webrtc-internalsChrom(e|ium) 中打开并查找所选的 ICE 候选对。或者使用 Wireshark。