web服务器的架设(docker架设web服务器)

在上一篇文章中，我们介绍了如何构建信令服务器。但是信令服务器是如何工作的呢？哪些消息需要信令服务器控制和传输？这些之前都没有详细解释过，但本文会详细讨论这些问题。

另一方面，WebRTC如何穿越真实网络中的NAT？如果穿越不成功，如何保证用户服务？这些知识也将在本文中得到解答。

发信号

WebRTC信令控制的架构图如下:

信令服务器用于交换三种类型的信息:

会话控制消息:初始化/关闭、各种业务逻辑消息和错误报告。

相关:可外部识别的IP地址和端口。

媒体能力:客户端可以控制的编解码器、分辨率以及它想与谁通信。

下面让我们详细讨论这三种类型的消息:

会话控制消息

会话控制消息很简单，比如创建和销毁房间、加入房间、离开房间、打开/关闭音频、打开/关闭视频等等。

对于一个真正的商业WebRTC信令服务器，有很多会话控制消息。获取房间中的人数、静音/取消静音、切换扬声器、视频轮询、白板中的画笔、各种模式等。但都是比较简单的新闻。

在我们前面的例子中，服务器只处理一个会话消息create或join，即创建和加入房间的消息。代码如下:

...socket.on('create or join', function(room) { var clientsInRoom = io.sockets.adapter.rooms[room]; var numClients = clientsInRoom ? Object.keys(clientsInRoom.sockets).length : 0; if (numClients === 0) { socket.join(room); logger.debug('Client ID ' + socket.id + ' created room ' + room); socket.emit('created', room, socket.id); } else if (numClients === 1) { io.sockets.in(room).emit('join', room); socket.join(room); socket.emit('joined', room, socket.id); io.sockets.in(room).emit('ready'); } else { // max two clients socket.emit('full', room); }}); ...

这段代码的逻辑非常简单。收到创建或加入消息后，判断房间中的当前人数。如果房间里的人数是0，说明第一个人进来了。此时，您需要将创建的消息发送到连接的客户端。如果房间人数为1，说明第二个人进来，需要向客户端发送加入消息；否则发送满员信息，表示房间已满，因为目前一个房间只允许两个人。

网络信息消息

网络消息用于在两个客户端之间交换网络信息。在WebRTC中使用ICE机制建立网络连接。

在WebRTC的每一端，当创建RTCPeerConnection对象并调用setLocalDescription方法时，收集ICE候选项。

WebRTC中有三种类型的候选人。它们是:

主持人候选人

反射候选

接力候选人

候选主机，指明本地局域网中的IP地址和端口。它在三个候选者中优先级最高，也就是说在WebRTC的底层，它会首先尝试在本地局域网中建立连接。

反射候选，即获取NAT中主机的外部IP地址和端口。其优先级低于宿主候选。也就是说，WebRTC尝试本地连接时，会尝试通过反射候选获取的IP地址和端口进行连接。

其结构如下图所示:

上图可以看到，WebRTC通过STUN服务器获取自己的外网IP和端口，然后通过信令服务器与远程WebRTC交换网络信息。之后双方可以尝试建立P2P连接。

以上就是我们通常所说的P2P NAT穿越。在WebRTC中，会检测用户的NAT类型，最后采用不同的方法进行NAT穿越。但如果双方都是对称NAT类型，就无法穿越P2P NAT，所以此时只能使用中继。

中继候选指示中继服务器的IP地址和端口，即媒体数据通过服务器传输。当WebRTC客户端通信双方都无法穿越P2P NAT时，为了保证双方的正常通信，只能通过服务器转移来保证服务质量。

所以中继候选的优先级最低，只有在以上两个候选都无法连接的情况下才会使用。

在WebRTC信令服务器上，当接收到网络消息信令，也就是message消息时，会直接转发，不做任何处理。代码如下:

socket.on('message', function(message) { socket.broadcast.emit('message', message);});

客户端收到message消息后，会做出进一步的判断。如果消息类型为候选，即网络消息信令，则会生成一个RTCIceCandidate对象，并添加到RTCPeerConnection对象中，这样WebRTC就可以在底层自动建立连接。其代码如下:

socket.on('message', function(message) { ... } else if (message.type === 'candidate') { var candidate = new RTCIceCandidate({ sdpMLineIndex: message.label, candidate: message.candidate }); pc.addIceCandidate(candidate); } else if (...) { ... }});

交换媒体能力消息

在WebRTC中，媒体能力最终通过SDP呈现。在传输媒体数据之前，我们应该首先协商媒体能力，看看双方都支持哪些编码方法和分辨率。协商方法是通过信令服务器交换媒体能力信息。

过度采用WebRTC媒体协商如上图所示。

在第一步中，Amy调用createOffer方法来创建要约消息。offer消息中的内容是Amy的SDP信息。

其次，Amy调用setLocalDescription方法保存本地终端的SDP信息。

步骤3: Amy通过信令服务器向Bob发送offer消息。

第四步:收到offer消息后，Bob调用setRemoteDescription方法存储它。

步骤5: Bob调用createAnswer方法来创建应答消息。同样，回答消息的内容是Bob的SDP信息。

步骤6，Bob调用setLocalDescription方法保存本地终端的SDP信息。

步骤7: Bob通过信令服务器将anwser消息发送给Amy。

第八步:Amy收到anwser消息后，调用setRemoteDescription方法并保存。

通过以上步骤，完成了通信双方之间的媒体能力交换。

第一，信令服务器要处理的所有消息，这些消息构成了信令服务器最基本的信令，是必不可少的，否则双方将无法进行最终的通信。

在WebRTC通信中，仅有信令是不够的。因为WebRTC真正要传输的是媒体数据，信令只是其中的一部分。在WebRTC中，他会尽可能的通过P2P传输数据，但是P2P穿越不成功怎么办？

然后您需要通过媒体中继服务器转发媒体数据。让我们来看看如何构建媒体中继服务器。

设置眩晕/转身

在公网上设置STUN/TURN服务并不难。首先要有云主机。如果有云主机，我就不介绍了。去云厂商买就行了。

目前流行的STUN/TURN服务器是coturn，搭建STUN/TURN服务非常方便。

让我们来看看它的基本步骤:

获取返回源代码

git clone https://github.com/coturn/coturn.git

编译并安装

cd coturn ./configure --prefix=/usr/local/coturn sudo make -j 4 && make install

配置转弯

网上有很多关于coturn的配置文章，非常复杂。大部分人都是从网上复制转发的，里面有很多错误。其实用coturn的默认设置就好了。我在这里整理了一份，如下:

listening-port=3478 #指定侦听的端口 external-ip=39.105.185.198 #指定云主机的公网IP地址 user=aaaaaa:bbbbbb #访问 stun/turn服务的用户名和密码 realm=stun.xxx.cn #域名，这个一定要设置

所以，只要把上面4行配置项写入/usr/local/co turn/etc/turn server . conf配置文件，你的stun/turn服务就配置好了。

启动眩晕/转身服务

cd /usr/local/coturn/bin turnserver -c ../etc/turnserver.conf

测试眩晕/转身服务

打开trickle-ice，按照里面的要求输入stun/turn地址，用户，密码，然后就可以检测stun/turn服务是否正常了。

以我们的配置为例，输入的信息是:

STUN或TURN URI的值是:turn:stun.xxx.cn

用户名:aaaaaa

密码:bbbbbb

测试结果如下图所示:

从上图可以看出，这个服务提供了stun(srflx)和turn(relay)服务。

部署了STUN/TURN之后，我们就可以用它来传输多媒体数据了，再也不怕因为NAT和防火墙导致双方无法沟通的问题了。

总结

本文首先详细介绍了三种类型的WebRTC信令消息的控制和交换。然后给出了STUN/TURN服务器的部署和配置以及如何测试。

这里需要强调的是，虽然STUN/TURN的部署非常简单，和WebRTC一样，但是背后的原理却非常复杂。由于篇幅原因，这里没有给大家详细介绍。有兴趣的同学可以把它作为深入研究的起点。