Chuyển mã trực tiếp cho phát trực tuyến UGC trên điện toán đám mây Akamai

Phát trực tiếp là một tính năng chính của nhiều dịch vụ internet phổ biến, bao gồm mạng xã hội, hội nghị truyền hình, trò chơi và phát sóng thể thao. Các dịch vụ này dựa vào việc chuyển mã trực tiếp các luồng video để phân phối hiệu quả nội dung ở các định dạng phù hợp với các hạn chế về mạng và thiết bị nơi chúng được xem. Chuyển mã video là một quá trình đòi hỏi nhiều tính toán, do đó, việc tối đa hóa số lượng luồng video có thể được chuyển mã trên phần cứng khả dụng là một cân nhắc chính.

Hiệu quả chuyển mã này có thể khác nhau giữa các dịch vụ tính toán của các nhà cung cấp cơ sở hạ tầng khác nhau và cần đánh giá hiệu suất chuyển mã khi lựa chọn nền tảng cơ sở hạ tầng đám mây. Nhiều dịch vụ phát trực tiếp cũng nhạy cảm với độ trễ và vị trí địa lý của dịch vụ chuyển mã ảnh hưởng đến độ trễ của luồng. Việc chọn vị trí gần người xem luồng hơn sẽ giảm độ trễ, do đó, việc có thể chạy dịch vụ ở các vùng tính toán gần đối tượng của bạn là rất quan trọng.

Hướng dẫn này bao gồm kiến ​​trúc chuyển mã trực tiếp cho nền tảng phát trực tiếp. Kiến trúc này đã được triển khai và chứng minh bởi một khách hàng Akamai được lập hồ sơ, người vận hành một nền tảng phát trực tiếp phổ biến cho nội dung do người dùng tạo (UGC) với đối tượng toàn cầu. Khách hàng này trước đây đã sử dụng dịch vụ chuyển mã tại chỗ, nhưng họ gặp phải những hạn chế khi lưu lượng truy cập của họ tăng lên ở các khu vực địa lý mới. Để hỗ trợ sự tăng trưởng, một dịch vụ chuyển mã trực tiếp dựa trên đám mây mới đã được thiết lập cùng với giải pháp tại chỗ hiện có của họ. Dịch vụ chuyển mã trực tiếp trên đám mây cung cấp hiệu quả chuyển mã cạnh tranh, được cài đặt ở các khu vực tối ưu về mặt địa lý và giảm đáng kể tổng phí thoát của họ.

Quy trình chuyển mã phát trực tiếp

1. Người dùng nền tảng phát trực tiếp tải luồng video lên dịch vụ gốc trực tiếp của nền tảng.
2. Dịch vụ gốc trực tiếp sẽ chuyển luồng video đến dịch vụ chuyển mã trực tiếp.
3. Dịch vụ chuyển mã trực tiếp sẽ chuyển mã luồng video thành các định dạng video mong muốn.
4. Mạng phân phối nội dung chấp nhận video đã chuyển mã và phân phối tới đối tượng người dùng nền tảng.

Vượt qua thử thách

Độ nhạy chi phí

Giảm chi phí nhờ hiệu quả chuyển mã, cơ sở hạ tầng có khả năng mở rộng và loại bỏ phí thoát.

Vì chuyển mã video là một quá trình đòi hỏi nhiều tính toán, nên tài nguyên tính toán là nguồn chính tạo nên chi phí cơ sở hạ tầng cho các dịch vụ phát trực tiếp. Điều quan trọng là phải chọn phần cứng tính toán có hiệu suất cao cho phần mềm do dịch vụ chuyển mã trực tiếp chạy. Điều quan trọng nữa là phải thử nghiệm các quy trình chuyển mã mẫu trên các nền tảng cơ sở hạ tầng đám mây cạnh tranh và đo lường hiệu quả chuyển mã của từng quy trình. Ví dụ: điều này có thể được thực hiện bằng cách chọn các phiên bản tính toán có thể so sánh về chi phí giữa các nền tảng và đo lường số luồng song song mà mỗi phiên bản có thể chuyển mã trên các phiên bản tương ứng của chúng. Trong quá trình thử nghiệm với các dịch vụ tính toán của Akamai, nền tảng phát trực tiếp được mô tả theo kiến ​​trúc tham chiếu này đã chứng kiến ​​lợi thế về hiệu quả chuyển mã 33% so với một siêu quy mô khác đã được thử nghiệm.

Lưu lượng phát trực tiếp thường chảy theo từng đợt không thể đoán trước và việc đặt trước các phiên bản tính toán không mang lại lợi thế về chi phí cho các loại khối lượng công việc chuyển mã này. Thay vào đó, có thể sử dụng cơ chế mở rộng cho các phiên bản tính toán tạo nên dịch vụ chuyển mã trực tiếp để đáp ứng các đợt lưu lượng.

Sau khi luồng video được chuyển mã bởi dịch vụ chuyển mã trực tiếp, luồng video đó cần được phân phối đến mạng phân phối nội dung. Đây cũng có thể là nguồn chi phí đáng kể khi có phí thoát giữa nền tảng dịch vụ chuyển mã trực tiếp và mạng phân phối nội dung. Bằng cách chọn dịch vụ tính toán của Akamai cho dịch vụ chuyển mã trực tiếp và sử dụng CDN của Akamai, phí thoát cho lưu lượng đó có thể giảm 100%.

Độ nhạy độ trễ

Giảm thiểu độ trễ với cơ sở hạ tầng đám mây gần với khách hàng của bạn.

Độ trễ thấp rất quan trọng đối với các dịch vụ phát trực tiếp. Đối với hội nghị truyền hình, độ trễ thấp giúp mô phỏng cuộc trò chuyện theo thời gian thực. Đối với phát sóng thể thao, nó có thể truyền tải các sự kiện quan trọng khi chúng diễn ra. Đối với các nền tảng UGC, độ trễ thấp có thể giúp thúc đẩy sự tham gia của người dùng khi người dùng tương tác và phản hồi với khán giả của họ.

Để có độ trễ thấp, các dịch vụ chuyển mã trực tiếp nên được đặt gần đối tượng của họ. Bằng cách làm việc với nền tảng cơ sở hạ tầng đám mây cung cấp nhiều lựa chọn khu vực ở các địa lý khác nhau, bạn có thể đảm bảo dịch vụ chuyển mã trực tiếp của mình ở gần khi doanh nghiệp của bạn mở rộng sang các khu vực mới. Dấu chân toàn cầu của Akamai về các khu vực tính toán hỗ trợ việc mở rộng sang các đối tượng mới.

Biểu đồ thiết kế chuyển mã phát trực tiếp

Giải pháp này tạo ra dịch vụ chuyển mã video trực tiếp trên nền tảng điện toán đám mây Akamai, đồng thời vẫn giữ nguyên dịch vụ gốc trực tiếp tại chỗ và dịch vụ chuyển mã trực tiếp tại chỗ. Bộ cân bằng tải tại gốc trực tiếp tại chỗ sẽ điều hướng lưu lượng giữa dịch vụ chuyển mã tại chỗ và dịch vụ chuyển mã đám mây mới theo đối tượng của luồng video. Dịch vụ chuyển mã đám mây bao gồm nhiều phiên bản tính toán và khối lưu trữ hoạt động song song để xử lý tải chuyển mã. Luồng video đã chuyển mã được phân phối bởi Akamai CDN cho đối tượng.

1. Nền tảng này thu thập luồng video từ người dùng nền tảng tại Hoa Kỳ. Các luồng này được thu thập vào dịch vụ gốc trực tiếp tại chỗ.
2. Dịch vụ gốc trực tiếp hướng luồng đến dịch vụ chuyển mã trực tiếp. Các luồng được hướng theo khu vực của đối tượng cho luồng. Đối với đối tượng ở Hoa Kỳ, các luồng được gửi đến dịch vụ chuyển mã trực tiếp tại chỗ. Đối với đối tượng ở Bắc Mỹ, không phải ở Hoa Kỳ, các luồng được hướng đến dịch vụ chuyển mã trực tiếp trên đám mây.
3. Dịch vụ chuyển mã trực tiếp trên nền tảng đám mây sẽ thu thập luồng video từ nguồn phát trực tiếp.
4. Các luồng video gốc được chuyển mã bởi các phiên bản tính toán trong cụm chuyển mã thành các định dạng đầu ra mong muốn. Các khối lưu trữ được gắn vào mỗi phiên bản tính toán lưu trữ các tệp tạm thời được tạo trong quá trình chuyển mã. Luồng lưu lượng phát trực tiếp đôi khi có thể tăng đột biến không thể đoán trước, do đó có thể thiết lập cơ chế mở rộng cho số lượng phiên bản tính toán khả dụng.
5. Luồng video đã chuyển mã được tải lên bộ lưu trữ đối tượng. Bộ lưu trữ đối tượng này đóng vai trò là nguồn gốc nội dung cho mạng phân phối phát trực tiếp.
6. Mạng phân phối nội dung phân phối các luồng video từ nguồn nội dung lưu trữ đối tượng đến đối tượng khán giả ở Bắc Mỹ, ngoài Hoa Kỳ.

Hệ thống và thành phần

• Nguồn gốc trực tiếp tại chỗ
  • Chấp nhận luồng video từ người dùng nền tảng và chuyển hướng chúng qua bộ cân bằng tải tại chỗ đến dịch vụ chuyển mã. Các luồng này được chuyển hướng theo vị trí địa lý của đối tượng:
    • Vị trí địa lý 1: Dịch vụ chuyển mã tại chỗ của nền tảng.
    • Vị trí địa lý 2: Dịch vụ chuyển mã trực tiếp trên nền tảng đám mây.
• Dịch vụ chuyển mã trực tiếp trên đám mây
  • Cụm chuyển mã trực tiếp
    • Phiên bản tính toán chuyển mã trực tiếp: Chấp nhận luồng video và chuyển mã thành định dạng mong muốn để phân phối.
    • Lưu trữ khối: Một khối lưu trữ được đính kèm vào mỗi phiên bản chuyển mã để lưu trữ tạm thời các tệp video đang được xử lý.
  • Nguồn lưu trữ/phân phối đầu ra chuyển mã: Các phiên bản chuyển mã trực tiếp tải video đã chuyển mã lên bộ lưu trữ đối tượng. Vị trí lưu trữ đối tượng này đóng vai trò là nguồn nội dung cho mạng phân phối phát trực tiếp.
• Phân phối: Mạng phân phối nội dung sẽ lấy video đã chuyển mã từ nguồn phân phối lưu trữ đối tượng và phân phối đến khán giả.

Nguồn: https://www.linode.com/docs/guides/live-transcoding-ugc-streaming-akamai-cloud-computing/