音视频网络冗余策略

网络传输链路上存在着许多不稳定的情况，造成所发出去的数据包出现丢包、延时或者抖动。除了线路的硬件故障、还包括软件驱动限制、或者链路数据拥塞等情况，都会导致发送出去的数据包在接收端没有办法收到或者延迟收到。

1、首先需要一些工具来检测网络状态，常用的工具 是ping和lperf，来实现对网络状态的探测，统计丢包、延时和单向抖动的情况。

 ping(给目标ip发送一个数据包，并要求返回一个大小一样的数据包，以此判断网络的链接情况和延迟情况)。ping发送一个ICMP(Internet-Control-Messages-Protocol，因特网信报控制协议)，请求消息给目的地并报告是否收到所希望的ICMP-echo(ICMP回声应答)，它是用来检查网络是否通畅或者网络连接速度的命令。TTL是 Time To Live的缩写，TTL是生存时间的意思。表示该字段指定IP包被路由器丢弃之前允许通过的最大网段数量。

lperf作为一种网络性能测试工具，可以用来测试TCP和UDP的带宽质量，可以用来报告带宽，延迟抖动和数据包的丢失情况。

2、丢包重传的策略

一个数据包在网络传输链路丢失后，一般通过两种方式修复，一种是通知发送端重新发送，一种是基于冗余的包，在接收端将包恢复出来，自动重传请求就是ARQ技术，在RTC场景就是使用NACK否定应答机制，不同于普通的TCP协议中的ACK应答机制，但是重传策略只适用于低延迟场景。

第二中方式是使用前向纠错编码(Forward Error Correction FEC)，通过冗余发送对抗网络中的丢包，主要是基于分组编码，实现组内的冗余发送，这种根据先验知识进行冗余决策的，最大的优点是不受延时影响。

3、冗余策略

前面提到的两种重传策略可以分位两种冗余实现：主动的冗余和被动的冗余。

需要寻找主动冗余和被动冗余的平衡点，在保证丢包恢复率的情况下，尽可能的减少冗余的实现占比，尽可能的减少丢包恢复时间。

通过算法计算，得到一个自适应的冗余调整策略。

如果出现网络突然限宽或者大的丢包场景下，就会导致Nack风暴，大量的重传流量挤占了媒体带宽，所以需要通过Nack请求信息来确定当前的包处于什么状态，把预算带宽优先给高优先级的帧，这样可以有效的解决长时间卡死问题。

通过优化的冗余策略，最终要保证在弱网场景下的卡顿率、端到端延迟和冗余率。

除了应对宽带的冗余，还有针对编解码的冗余策略，也是对抗弱网需要的算法