3 HTML躬行记——WebRTC视频通话 _生活百科

WebRTC 在创建点对点（P2P）的连接之前，会先通过信令服务器交换两端的 SDP 和 ICE Candidate，取两者的交集，决定最终的音视频参数、传输协议、NAT 打洞方式等信息。
在完成媒体协商，并且两端网络连通之后，就可以开始传输数据了。
本文示例代码已上传至 Github，有需要的可以随意下载。
一、术语在实现一个简单的视频通话之前，还需要了解一些相关术语。
1）SDP
SDP（Session Description Protocal）是一个描述会话元数据（Session Metadata）、网络（Network）、流（Stream）、安全（Security）和服务质量（Qos,Grouping）的 WebRTC协议，下图是 SDP 各语义和字段之间的包含关系。
换句话说，它就是一个用文本描述各端能力的协议，这些能力包括支持的音视频编解码器、传输协议、编解码器参数（例如音频通道数，采样率等）等信息。

文章插图
下面是一个典型的 SDP 信息示例，其中 RTP（Real-time Transport Protocol）是一种网络协议，描述了如何以实时方式将各种媒体从一端传输到另一端。
=================会话描述======================v=0o=alice 2890844526 2890844526 IN IP4 host.anywhere.coms=-=================网络描述======================c=IN IP4 host.anywhere.comt=0 0================音频流描述=====================m=audio 49170 RTP/AVP 0a=rtpmap:0 PCMU/8000================视频流描述=====================m=video 51372 RTP/AVP 31a=rtpmap:31 H261/900002）ICE Candidate
ICE 候选者描述了 WebRTC 能够与远程设备通信所需的协议、IP、端口、优先级、候选者类型（包括 host、srflx 和 relay）等连接信息。
host 是本机候选者， srflx 是从 STUN 服务器获得的候选者，relay 是从 TURN 服务器获得的中继候选者。
在每一端都会提供许多候选者，例如有两块网卡，那么每块网卡的不同端口都是一个候选者。
WebRTC 会按照优先级倒序的进行连通性测试，当连通性测试成功后，通信的双方就建立起了连接。
3）NAT打洞
在收集到候选者信息后，WebRTC 会判断两端是否在同一个局域网中，若是，则可以直接建立链接。
若不是，那么 WebRTC 就会尝试 NAT 打洞。WebRTC 将 NAT 分为 4 种类型：完全锥型、IP 限制型、端口限制型和对称型。
前文候选者类型中曾提到 STUN 和 TURN 两种协议，接下来会对它们做简单的说明。
STUN（Session Traversal Utilities for NAT，NAT会话穿越应用程序）是一种网络协议，允许位于 NAT 后的客户端找出自己的公网地址，当前 NAT 类型和 NAT 为某一个本地端口所绑定的公网端口。
这些信息让两个同时处于 NAT 路由器之后的主机之间建立 UDP 通信，STUN 是一种 Client/Server 的协议，也是一种 Request/Response 的协议。
下图描绘了通过 STUN 服务器获取公网的 IP 地址，以及通过信令服务器完成媒体协商的简易过程。

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TURN（Traversal Using Relay NAT，通过 Relay 方式穿越 NAT），是一种数据传输协议，允许通过 TCP 或 UDP 穿透 NAT 。
TURN 也是一个 Client/Server 协议，其穿透方法与 STUN 类似，但终端必须在通讯开始前与 TURN 服务器进行交互。
下图描绘了通过 TURN 服务器实现 P2P 数据传输。

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CoTurn 是一款免费开源的 TURN 和 STUN 服务器，可以到 GitHub 上下载源码编译安装。
二、信令服务器通信双方彼此是不知道对方的，但是它们可以先与信令服务器（Signal Server）连接，然后通过它来互传信息。
可以将信令服务器想象成一个中间人，由他来安排两端进入一个房间中，然后在房间中可以他们就能随意的交换手上的情报了。
本文会通过 Node.js 和 socket.io 实现一个简单的信令服务器，完成的功能仅仅是用于实验，保存在 server.js 文件中。
如果对 socket.io 不是很熟悉，可以参考我之前分享的一篇博文，对其有比较完整的说明。
1）HTTP 服务器
为了实现视频通话的功能，需要先搭建一个简易的 HTTP 服务器，挂载静态页面。
注意，在实际场景中，这块可以在另一个项目中执行，本处只是为了方便演示。
const http = require('http');const fs = require('fs');const { Server } = require("socket.io");// HTTP服务器const server = http.createServer((req, res) => {// 实例化 URL 类const url = new URL(req.url, 'http://localhost:1234');const { pathname } = url;// 路由if(pathname === '/') {res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/html' });res.end(fs.readFileSync('./index.html'));}else if(pathname === '/socket.io.js') {res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'application/javascript' });res.end(fs.readFileSync('./socket.io.js'));}else if(pathname === '/client.js') {res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'application/javascript' });res.end(fs.readFileSync('./client.js'));}});// 监控端口server.listen(1234);