Netflix大型直播出了什么问题？—技术解析

奈飞长期以来一直是向全球数百万观众提供高质量、按需流媒体内容的先驱。他们在提供静态内容方面的专长几乎是无人能及的。然而，在最近的一次直播活动——备受期待的杰克·保罗 vs 迈克·泰森——用户经历了持续缓冲，这将原本应该顺畅的观看体验变成了令人沮丧的过程。这引发了这样的问题：出了什么问题，奈飞如何改进其未来的直播功能？

在这篇博客中，我不会深入探讨Netflix流媒体平台的技术细节，而是提供一个更广泛的介绍，介绍如何实现低延迟的点播流媒体服务。点播流媒体服务是指通过互联网向用户交付预先录制的视频或音频内容，让用户按需访问。这种方法彻底改变了内容的消费方式，提供了无与伦比的灵活性和个性化体验。像Netflix、YouTube和Spotify这样的流媒体平台依赖高度优化的技术架构，确保数以百万计的全球用户能够顺畅、可靠地访问。这一架构的核心包括内容分发网络（CDNs）和缓存机制，它们提供了无缝的流媒体体验。

为了向全球数百万用户提供这种流畅的体验，按需流媒体平台依赖于精心编排的技术组合。下面是它们是如何组合的：

任何流媒体服务的中心都是一座内容分发网络 (CDN)，这是一套旨在高效分发内容的地理上分布的服务器网络。

• CDN的工作原理：当你点击“播放”按钮时，CDN会将你的请求转发到最近的服务器。这可以缩短数据传输距离，降低延迟，确保快速且高质量的播放。
• 为什么它们很重要：如果没有CDN，所有的请求都会送到一个数据中心，这会导致瓶颈、加载速度慢以及较差的用户体验。

例如，Netflix 使用其专有的 CDN“开放连接”，在这些位于用户附近的边缘服务器上缓存内容，以更快的传输。

缓存是将数据副本存储在易于访问的地方，比如 CDN 边缘服务器或甚至在您的设备上。

• 服务器端缓存：热门内容会被预加载到更靠近用户的服务器上。例如，在一部大片上映期间，区域服务器会缓存这部电影以应对需求的激增。
• 客户端缓存：您的设备可能会暂时缓存您当前观看位置前几秒的视频，从而确保即使连接出现问题也能保证流畅播放。

这种主动的方式使得 Netflix 或 YouTube 能在你点击后几秒内就开始播放。

负载均衡器是指一种将流量分配给多个服务器的方法，以快速可靠的方式处理流量。

想象数百万人同时点击“播放”按钮——系统如何确保不会让某个服务器过载？这时候，负载均衡器就派上用场了。

• 负载均衡器的工作原理：这些系统将用户请求分配到多个服务器上，以此来防止任何一台服务器过载。
• 为什么它们至关重要：没有负载均衡器，一台服务器就可能因为需求过大而崩溃，导致服务中断或故障。

动态负载均衡不仅确保了系统的高可用性，还会在某台服务器离线时自动将流量导向到仍在运行的服务器上。

最面向用户的创新之一是在按需流媒体中使用的自适应比特率流媒体技术。

• 它是如何工作的：视频文件被分成不同质量的片段（例如，1080p、720p、480p）。可以根据您的网速，系统会实时动态调整视频质量，确保播放流畅不间断。
• 为什么它很重要：这能让网速较慢的用户也能流畅观看内容，网速快的用户则可以享受高清流媒体。

在内容可以进行流媒体传输之前，会先进行编码处理和压缩处理，使其更适合在线播放。

• 编码：将原始视频转换为与各种设备兼容的数字格式。
• 压缩：在不影响质量的前提下减小文件大小，确保更快的传输。

流行的编解码器像H.264和H.265在保证质量的同时减小文件大小，被广泛使用。

按需点播:

• 预先准备的内容: 电影和电视节目会被预先录制、编码，并存储在服务器中，从而实现高效分发。
• 内容交付网络（CDN）， 像 Netflix 这样的平台会利用 CDN 在全球的服务器上缓存热门内容，确保用户能够快速可靠地访问。

在线直播:

• 实时事件: 事件发生时即刻直播，需要实时捕捉、编码和分发。
• 无预缓存: 无法预先缓存直播内容，因此需要强大的实时处理和分发能力。

由于突然涌入的观众，服务器过载。

• 庞大的观众群: 这场比赛吸引了空前数量的在线观众。
• 服务器过载: Netflix 的基础设施难以应对突然激增的观看需求，导致缓冲和观看质量下降。

直播流基础设施不足：

• 直播和点播服务有着不同的技术需求: 直播需要专门的技术，这与点播服务不同。
• Netflix 在点播方面的专长可能没有完全应用到实时直播中: Netflix 在点播流媒体方面的专长可能并未完全应用于实时活动的广播。

网络拥堵。

• 数据过载: 同时向数百万观众传输高清视频会饱和网络路径。
• 网速变慢: 这种拥堵会导致数据传输延迟，引起直播中断。

实时处理中的挑战：

• 注意，编码延迟: 直播内容需要立即为不同设备和网络带宽进行编码。
• 注意，处理瓶颈: 任何处理延迟都会导致观众看到明显的缓冲。

部分 CDN 支持有限：

• 缓存效果较差: CDN在处理静态内容上表现优异，但在处理无法提前缓存的实时数据时会遇到困难。
• 源头服务器负担加重: 这会增加源头服务器的负担，可能引起性能问题。

扩大基础设施规模:

• 提升服务器容量: 提升服务器能力以支持大量并发观众。
• 采用专门的直播技术: 投资针对直播需求的系统。

优化实时处理过程:

• 高效编码: 提高实时内容编码的速度和效率，让编码更加高效。
• 自适应流媒体: 利用这项技术可以根据用户的带宽实时调整视频质量，从而减少缓冲。

加强网络能力：

• 加强与ISP的合作：合作以确保在高流量时段期间数据传输更顺畅。
• 使用多个CDN：以降低堵塞的风险。

彻底进行测试:

或根据上下文改为:

彻底进行测试。

或更口语化：

好好测试:

• 模拟高流量状况: 进行模拟大型活动的压力测试，找出潜在弱点。
• 识别并消除瓶颈: 主动解决可能影响实际广播性能的瓶颈。