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我正在为希望允许用户之间进行实时(最小延迟,最大 50 毫秒)对话(一种 Teamspeak)的客户设计一个 iOS 应用程序。延迟一定要低,因为音频也可以是现场音乐,用乐器演奏,所以所有用户都需要同步。我需要一个服务器,它将向每个客户端请求录音并发送给其他人(并让他们同时听到相同的声音)。HTTP 易于管理/实现且易于扩展,但性能非常低,因为平均 HTTP 请求需要 > 50 毫秒...(使用中级硬件),所以我在考虑 TCP/UDP 连接在客户端之间保持打开状态和服务器。但我有一些问题:

  • 如果我用 Python 开发服务器(例如使用 TwistedMatrix),它的性能如何?
  • 我不能用 C++ 开发服务器,因为它很难管理(可扩展)和开发。
  • 有人使用 Nodejs(易于扩展)来管理 TCP/UDP 连接吗?
  • 如果我使用 HTTP,Keep-Alive 是否足够快?因为通常执行 HTTP 请求所需的时间大于 50 毫秒(因为打开-关闭连接很困难),我希望总过程少于那个时间。
  • 服务器将在 Linux 机器上运行。

最后:你能建议我哪种类型的压缩?我认为 Ogg Vorbis 会很好,但如果有更好的(并且可以在 iOS 中使用),我愿意接受更改。

谢谢你,奥马尔。

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与服务器有关的是,请求本身并不是瓶颈。我猜你有足够的时间来建立连接,因为它只发生在会话开始时。因此,该协议没有多大意义。

但考虑到 HTTP 是一种无状态协议,不适合音频流。您可以选择几种实时流协议。它们都将通过 TCP 或 UDP 工作(例如使用原始套接字),并且有很多实现。

在您的情况下,延迟的瓶颈不是服务器,而是网络本身。如果 AP 没有配置错误且连接良好,iOS 设备和无线接入点 (AP) 之间的连接会消耗大约 40 毫秒。(ping你的iPhone。)总的来说,路径iOS -> AP -> Server -> AP -> iOS至少需要80毫秒。但是很难保持这种延迟稳定。(我本地网络上 AirPlay 的典型延迟约为 300 毫秒。)

我认为今天通过 iOS 设备进行现场音乐是不可行的。尝试在两台 iOS 设备之间使用 Skype,看看你可以接近 50 毫秒。我敢打赌,没有人能做得更好,这与延迟有关。

更新:新的研究结果!

我必须修改我关于 iDevice wifi 连接延迟的声明。显然,当您第一次 ping 设备时,延迟会很糟糕。但是,如果我在那之后不迟于 200 毫秒再次 ping,我会看到 AP 和 iDevice 之间的平均延迟为 2 毫秒到 3 毫秒。

我的理解是,如果AP和iDevice之间没有通信超过200ms,iDevice的网络适配器会进入一个响应性较差的睡眠模式,可能是为了节省电池电量。

看来,现场音乐再次触手可及...... :-)

更新 2

保持低延迟的活动所需的 ping 间隔显然因设备而异。报告的 200 毫秒适用于第 3 代。平板电脑。对于我的 iPhone 4,它更像是 50 毫秒。

在流式传输音频时,您可能不需要为此烦恼,因为数据交换更加频繁。在我自己的上下文中,iDevice 和服务器之间的通信很少,但低延迟至关重要。因此,保持活力是要走的路。

最好的,彼得

于 2012-09-06T10:28:49.337 回答
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首先,您不会获得低于 50 毫秒的延迟。其他人已经尝试过这个。例如,请参阅http://ejamming.com/一项服务,该服务试图做您正在做的事情,但线路上有明显的音乐延迟,因此在许多人的耳中,完全无法使用。他们使用特殊的路由技术来尽可能降低延迟,最后我听说他们的服务不适用于某些路由器配置。

其次,您在服务器上使用的语言可能没有太大区别,因为从客户端到服务器的延迟将比您的服务造成的任何延迟更糟糕,但是如果我正确理解您的服务,您将需要很多服务器(或服务器线程)只是在客户端之间中继音频数据或进行某种最小混合。这是每个连接的少量工作,但是很多连接,因此您需要可以处理的东西。我会倾向于 Java、Scala 或 Go 之类的东西。我可能是错的,但我认为这不是 node 的一个很好的用例,据我所知,它目前不能很好地处理多线程。另外,不要对 C++ 嗤之以鼻,C++ 已经构建了可扩展服务。您还可以在 C++ 中构建服务的中继部分,而其余部分则以任何方式构建。

第三,在选择压缩格式时,如果您打算使用 UDP,则必须选择一种可以避免丢包的格式,我认为 UDP 是唯一的方法。我不认为 vorbis 能胜任这项任务,但我可能是错的。在我的脑海中,我不确定在 iPhone 上是否有任何东西可以在 iPhone 上运行并且对 UDP 友好,但我确信有很多东西。Speex 就是一个例子,它是开源的。不确定延迟和质量是否满足您的需求。

最后,坦率地说,我认为还有一些其他的事情你应该多研究一下。例如。DNS 通常在本地缓存,而不是在每次 http 调用时检查(尽管它可能取决于系统/库。至少大多数系统在本地缓存 dns)。此外,没有像 TCP/UDP 这样的协议。有 TCP/IP(有时简称为 TCP)和 UDP/IP(有时简称为 UDP)。您似乎将两者称为一体。差异对于您正在做的事情非常重要。例如,HTTP 运行在 TCP 之上,而不是 UDP,而 UDP 被认为是“不可靠的”,但开销较小,因此它适用于流式传输。

编辑:spex

于 2012-09-07T00:48:11.887 回答