【51CTO.com原创稿件】当前，我们正处于信息飞速发展的碎片化阅读时代，综合图文优势的短视频越来越受到大众青睐。2017年，各大互联网巨头陆续进军短视频领域，短视频的火爆超出很多人的预期。短视频真正较量的是内容和用户体验。一下科技旗下的秒拍和小咖秀作为短视频行业的先行者，截至目前，日播放量峰值突破30亿次，日上传量峰值达200万。它们是如何做到用户体验不受上传和播放质量影响的呢？
近日，51CTO 以“Tech Neo”为主题的技术沙龙第十五期在北京举行，此次活动邀请了来自一下科技的架构师贾朝藤。他于2014年加入秒拍，推进了秒拍上云，可视化日志分析，基础架构改造和服务化改造、服务调优等工作。并热衷各种基础设施实践，性能调优，高并发场景下服务全链路的可用性保障。从他的分享中，我们可以了解到秒拍在播放链路方面的优化实践。
秒拍后端服务的技术架构
我们先来看看秒拍后端服务基本的技术架构，从上至下分为四层，如下图所示：
最上层是Web、APP及微博和其他合作方的合作。它们直接面向用户，为用户提供最直接的产品服务。
第二层是直接面向服务的业务逻辑API，提供活动和视频列表、用户列表等直观体现产品和业务逻辑的数据展现。
第三层是用户、视频等一系列细分、相对独立于业务逻辑的服务。
第四层是基础服务，如关系服务、计数服务、搜索服务、Push服务、推荐服务、敏感词过滤服务、Feed、存储等。
在整个服务流程中，上传和播放是很核心的业务。如下图，是播放之前资源上传的流程：
- 由客户端向业务逻辑服务器发出上传申请，业务逻辑服务器告知采用哪个上传点进行上传。
- 七牛或新浪S3分别负责存储上传的分片，再由上传端请求合并，由业务服务器接收视频传完之后的回调，进行状态的更新，此时整个视频从物理资源到业务状态处理完毕。
- 紧接着进行转码和截图处理，进入上传后的服务处理流程。
其中，存储主要是依赖第三方，视频截图、视频转码等服务主要采用自研服务。
这里值得注意的是，资源上传过程中需要做很多优化。
当前，手机端的功能很强大，足以支撑用户随意预览，更换各种特效。比如特效的预览，将视频特效编辑和预览放到手机端进行，一方面客户可以直观体验视频效果，另一方面可以充分利用客户端运算资源，减少服务转码的处理压力。还有视频拍摄与编辑完后的转码压缩，也会在客户端做初步处理，再向业务服务器上传，然后转码服务再做二次处理，借此来进行视频文件瘦身，降低用户流量消耗，提升用户上传速度。
在视频生产端，我们有对拍摄、编辑、客户端转码、上传进行打点上报等相关统计，用于对生产端各环节的效率监测，推进各环节不断优化，以及每个环节优化后从数据上可见的效果改进。
播放&调度历史演进
综上是播放之前资源上传的一些优化方式方法，接下来，我们来聊聊播放&调度。秒拍的播放&调度共经历了三个比较大的版本：
业务逻辑直接返回播放地址，是播放流程最简化版
这也是最初的版本，在业务上线初期，从视频上传量到播放量都处于积累期，上传和播放效率是我们比较关心的问题，但当前***的痛点是产品形态必须符合市场需求。这一版主要是由客户端直接请求业务API返回的视频资源地址，基于HTTP协议，下载之后直接播放。
基于探测点，CDN日志离线计算CDN质量，调度切量，是播放流程的进化版
随着业务发展，视频日上传量和播放量越来越大，播放效率变得尤为重要，因为会直接影响到用户对产品的体验。
这时，我们新增了不同地域加探测点探测播放及下载质量，采集数据点进行质量分发，同时我们也会拿来CDN的下载请求日志进行分析和调度，这一版调度由离线运算判断***结果，然后业务逻辑API返回播放地址，客户端直接进行播放。
第三版是独立调度服务，实时+离线判断播放质量，进行调度。
基于上一版的研究，我们基于Nginx+Lua抽出来相对独立的调度服务，非常轻的处理逻辑，采集端上的播放质量，对用户所处省、市、地区、运营商的不同家CDN质量进行比对，然后给用户最终***的CDN地址。
除播放质量外，还会采集失败率、播放量之类的一系列参数和指标，进行分析或故障快速恢复、转移，防止合作CDN厂商的节点负载过高，对播放速度造成影响。
另外调度服务还会做一些业务策略上的处理，比如涉嫌违规的视频，在返回播放地址时做出判断，同时删除源站视频及清理CDN缓存。
进化版还在自有IP库及IP库数据更新维护、防劫持与数据上报&日志分析等方面进行了迭代调优。
如下，是当前秒拍正在使用的调度系统简化图：
在播放调度方面，我们与多家CDN厂商合作，进行质量调度，实现快速接入，进而达到快速返回、弱业务逻辑、轻量，高效、灵活可控。
不可预测的黑天鹅
在业务发展和服务演进过程中一定会遇到不可预测的黑天鹅，如业务内网中断，七牛宁波光纤被挖断等。
为了避免源站出故障影响服务的正常进行，我们采用了多个源站方案，当某源站出现问题，可随时进行切换，同时各源站之间能够实现跨源站备份。
在上传方面，也布设了多上传点，灵活分配上传点，保证用户可以正常上传。
在播放方面，对服务进行可用性检测，更及时地调度节点反馈。对于播放质量调度，可根据质量服务，调用***的CDN。
海量日志分析和监控
秒拍日志的构成主要有：serveraccess log、error log、service log、app log、用户 log 等。
传统日志分析的痛点有以下几方面：
- 日志量太大、单日志分析太慢、日志分布在不同服务集群、不同节点无法快速定位服务节点。
- 上下游状态不可知、定位问题、场景分析效率太低。
- 故障之后惊群效应、一处反馈、多个组(部门)响应排查、耗费精力。
针对传统日志分析的痛点，秒拍布设了实时日志分析系统，如下图是部分细节展示：
ELK实时日志分析系统的主要作用是，当业务日志进来之后可以直接对其进行分析，以图表化的方式，快速反馈各项服务状态和一些统计信息。当出现问题时可快速感知，同时还有基于ELK的服务监控。
结合ELK，系统整合内部监控与告警平台，实现整个视频拍摄、编辑、上传、转码、分发、播放的可视化指标对比，保证整个链路的效率，与对相关metric的实时告警，保证服务的稳定性与可用性。
播放业务不可缺少的一环
视频和图片在编码、转码的质量，对播放会产生直接的影响。转码服务是播放业务不可缺少的一环，如下图是整个转码服务的流程图：
当用户上传视频之后，不同业务端会通过在线或离线的方式提交转码任务，由转码服务进行异步转码，转出不同规格的视频或封面，提供给不同的合作方、不同的列表页形态下进行展示。
视频规格有多码流、16:9、webp、隐水印等，转码过程要在不影响视频清晰度、视频质量的同时把文件大小、码率等参数控制在***。这样一来，从流量、加载速度等方面都可以持续调优，让用户流畅清晰地看视频，也能节省很多流量。
在多码流这一块，秒拍采用了变码率方案，根据视频内容去适配码率，来控制视频编码。
写在***：
秒拍于2013年8月上线发展至今，占领了一定的国内市场。在未来，秒拍会在数据节点上发力，进行异地多活的部署、会针对云厂商不可依赖，会隐藏很多数据信息，出现问题不好查找源头的问题，考虑混合云的改造、还会对自建 CDN 节点的融入、灾备建设和监控统计等方面进行完善。当前，短视频竞争日趋激烈的局面下，希望秒拍在未来的日子里不断突破创新，越走越远。让我们共同期待高速成长的短视频行业未来样子。
【嘉宾简介】
贾朝藤，下科技（秒拍、小咖秀、一直播）架构师。2014年加入秒拍，推进秒拍上云，可视化日志分析，基础架构改造和服务化改造，服务调优。热衷各种基础设施实践，性能调优，高并发场景下服务全链路可用性保障。
沙龙其他讲师文章
10 月 28 日 / 北京，第十六期“Tech Neo”沙龙，主题：“自动化运维与 DevOps”，点击图片，立即报名。
【51CTO原创稿件，合作站点转载请注明原文作者和出处为51CTO.com】
