一、前言

WebRTC（Web Real-Time Communications）是一个开源项目，也称网页实时通信技术。

二、WebRTC 简介

webrtc 是什么

它允许在网页浏览器上进行实时的音视频通信。WebRTC 特别适用于需要低延迟和高互动性的应用场景，比如视频会议、在线游戏、远程控制等。以下是WebRTC在处理直播数据实时性方面的几个关键点：

1. P2P连接

WebRTC旨在建立点对点（P2P）连接，这意味着数据直接在客户端之间传输，无需经过服务器中转。这种方式减少了延迟，提高了实时性。

在计算机网络和通信领域，"peer"一词通常指的是"对等体"或"对等节点"。在对等网络（peer-to-peer, P2P）架构中，每个节点（peer）都具有相同的权利和能力，可以独立地发起通信和交换数据，没有固定的客户端或服务器角色。下面是一些关于"peer"的常见用法和概念：

【对等网络 P2P NETWORK】

在P2P网络中，每个节点既可以是客户端，也可以是服务器，可以发送请求，也可以响应请求。

【WebRTC 中的PeerConnection】

在WebRTC（Web Real-Time Communications）技术中，<code>PeerConnection是一个关键概念，代表一个对等连接。它允许在两个浏览器之间直接建立连接，进行音视频通话或数据共享。

【NAT穿透】

peer基本都在内网，需要通过nat穿透技术来与peer建立连接。

根据nat的拓扑情况大致分为如下几种：完全锥形、IP锥形、端口锥形、对称形。

stun\turn协议：stun协议用来拿到peer公网ip，turn用来做relay数据转发。

2. STUN和TURN服务器

在某些网络环境下，P2P连接可能难以建立，这时WebRTC会使用STUN（Session Traversal Utilities for NAT）和TURN（Traversal Using Relays around NAT）服务器来辅助连接的建立。尽管这增加了一点额外的延迟，但相比传统的服务器中转，它仍然能够保持较低的延迟。

【服务端】

在整个连接生命周期中都是需要服务端参与。参与webrtc协作的服务端大概分为这几种类型。

stun/turn服务器（p2p穿透）、信令服务器、媒体服务器（媒体信息处理）、业务服务器（可选）

整体流程大致如下。

3. 信令过程

WebRTC的信令过程负责交换必要的信息，以便建立连接。信令可以在任何支持WebSocket或类似技术的服务器上进行。信令过程需要设计得尽可能高效，以减少连接建立的时间。

4. 实时数据传输

WebRTC使用RTP（实时传输协议）来传输音视频数据。RTP设计用于提供时间同步和顺序保证，这对于实时音视频通信至关重要。

5. 动态调整

WebRTC可以根据网络状况动态调整传输质量。例如，在网络条件不佳时降低视频分辨率或比特率，以保持流畅的通信。

6. 无服务器中转

与传统的直播技术相比，WebRTC不需要服务器中转数据，除非使用TURN服务器。这减少了数据传输的延迟。

7. 浏览器支持

WebRTC设计为在现代浏览器中运行，这意味着它可以无缝地集成到网页中，无需安装额外的插件或软件。

8. 可扩展性

虽然WebRTC主要是为一对一或小规模通信设计的，但通过使用所谓的选择性转发单元（SFU）或多点控制单元（MCU）服务器，WebRTC也可以扩展到更大规模的直播场景。

我们先大概了解下webrtc的几种架构及各自适用场景。

以及各个适用场景下的选型优劣势：

【Mesh】

Mesh架构，需要所有参与连接的peer建立与所有其他peer的媒体连接。

该架构需要n-1个上下行，以此带来的带宽消耗（流量）、编/解码消耗（手机性能）成线性增长。

该架构只能适用3-4个人的小型会议场景。

【MCU】

所有本房间的peer将本地媒体流推到远程媒体服务器，由媒体服务器进行混流，然后再推到所有连接的peer端。

该架构的优点就是只需要1路上下行，随着peer人数不断增加，依然不会对用户造成带宽、手机性能影响。

该架构将压力转嫁到服务端，由专用媒体服务器来完成混流，转推等功能。

【SFU】

相对于MCU来说SFU只做转发，媒体服务器压力有限。与mesh架构相比，只需要n-1个下行，1个上行。

在大规模的场合该架构具有伸缩性。

9. 插件和库

有许多第三方库和插件可以帮助开发人员更容易地集成WebRTC到他们的应用中，如<code>SimpleWebRTC、Medooze等。

10. 安全性

WebRTC支持DTLS-SRTP（Datagram Transport Layer Security - Secure Real-time Transport Protocol）加密，确保传输的数据安全。

三、示例

在Go语言中使用WebRTC需要借助第三方库，因为Go的标准库中没有内置WebRTC的支持。一个流行的Go WebRTC库是pion/webrtc。以下是使用pion/webrtc创建一个简单的WebRTC服务器的示例，该服务器能够处理客户端之间的实时通信。

首先，你需要安装pion/webrtc库：

go get github.com/pion/webrtc/v3

然后，你可以编写以下代码来创建一个WebRTC服务器：

package main

import (

"fmt"

"log"

"net/http"

"time"

"github.com/pion/webrtc/v3"

"github.com/pion/webrtc/v3/pkg/media"

)

func main() {

// 设置HTTP服务器

http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

fmt.Fprintf(w, "Hello, WebRTC Server!")

})

// 设置WebRTC处理函数

http.HandleFunc("/webrtc", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

webrtcServer(w, r)

})

log.Println("Starting server on :8080...")

err := http.ListenAndServe(":8080", nil)

if err != nil {

log.Fatal("ListenAndServe error:", err)

}

}

func webrtcServer(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

// 创建一个新的API对象

api := webrtc.NewAPI(nil)

// 设置ICE服务器

iceServers := []webrtc.ICEServer{

{

URLs: []string{"stun:stun.l.google.com:19302"},

},

}

// 创建一个新的PeerConnection

peerConnection, err := api.NewPeerConnection(webrtc.Configuration{

ICEServers: iceServers,

})

if err != nil {

log.Fatalf("Error creating PeerConnection: %v", err)

return

}

// 设置PeerConnection的回调函数

peerConnection.OnICEConnectionStateChange(func(connectionState webrtc.ICEConnectionState) {

fmt.Printf("ICE Connection State: %s\n", connectionState.String())

})

// 处理信令消息

var offer webrtc.SessionDescription

if err := json.NewDecoder(r.Body).Decode(&offer); err != nil {

log.Printf("Error reading offer: %v", err)

return

}

// 设置远端描述

if err := peerConnection.SetRemoteDescription(offer); err != nil {

log.Printf("Error setting remote description: %v", err)

return

}

// 创建一个本地描述

answer, err := peerConnection.CreateAnswer(nil)

if err != nil {

log.Printf("Error creating answer: %v", err)

return

}

// 设置本地描述

if err := peerConnection.SetLocalDescription(answer); err != nil {

log.Printf("Error setting local description: %v", err)

return

}

// 发送本地描述给客户端

w.Header().Set("Content-Type", "application/json")

if err := json.NewEncoder(w).Encode(answer); err != nil {

log.Printf("Error encoding answer: %v", err)

}

}

总结

以上只是提供webRTC 一个简单的用例，具体的也可以参考 一文带你了解webrtc基本原理（动手实现1v1视频通话）_webrtc的原理-CSDN博客 此博主的具体实现，实现视频 1v1 的简单功能。

此文只简单介绍了一下webRTC，以及简单的框架搭建，如果扩展的话，需要查询更多的资料，祝大家生活愉快～

参考文献

github.com/googollee/go-socket.io 

一文带你了解webrtc基本原理（动手实现1v1视频通话）_webrtc的原理-CSDN博客