Спроектируй масштабируемую платформу для видеоконференций, похожую на Zoom, которая поддерживает потоковую передачу аудио и видео в реальном времени, совместное использование экрана, запись встреч, встроенный чат и сквозное шифрование, при этом обслуживая тысячи одновременных пользователей с разными условиями сети.

Архитектура ядра

Платформа использует микросервисную архитектуру, где каждая функция — видео, чат, запись и аутентификация — работает как независимый сервис. Это позволяет масштабировать каждый сервис отдельно в зависимости от нагрузки.

Обработка медиа в реальном времени

WebRTC — основа для передачи аудио/видео в реальном времени. Для многосторонних вызовов Selective Forwarding Unit (SFU) предпочтительнее MCU, потому что:

• SFU пересылает отдельные медиапотоки без транскодирования, снижая нагрузку на процессор сервера
• Каждый клиент декодирует потоки независимо, что улучшает масштабируемость
• MCU объединяет потоки на стороне сервера, что требует больше ресурсов и подходит только для крупных трансляций

Адаптивный битрейт и условия сети

Для работы с нестабильными условиями сети реализуй адаптивное потоковое кодирование:

• Мониторь пропускную способность в реальном времени, используя встроенную статистику WebRTC RTCPeerConnection
• Динамически снижай разрешение или частоту кадров для участников с плохим соединением
• Используй TURN-серверы как резервные реле, когда прямое соединение между пирами не работает

Трансляция экрана и запись

• Трансляция экрана переиспользует существующий WebRTC-конвейер через API getDisplayMedia
• Записи встреч захватываются на уровне SFU, хранятся в объектном хранилище (например, S3) и обрабатываются асинхронно с помощью сервиса медиаобработки

Обмен сообщениями и управление участниками

• Встроенный чат использует WebSockets для доставки сообщений с минимальной задержкой
• Отдельный сервис участников отслеживает присутствие, роли и состояние встречи, используя распределённый кэш вроде Redis

Сквозное шифрование

• Используй DTLS-SRTP (встроено в WebRTC) для шифрования медиапотоков при передаче
• Для настоящего E2E-шифрования реализуй обмен ключами на уровне сессии, чтобы сервер никогда не имел доступа к ключам расшифровки

Стратегия масштабирования

• Разверни кластеры SFU по регионам, чтобы минимизировать задержку
• Используй балансировщик нагрузки для распределения встреч между узлами SFU
• Автоматически масштабируй медиасерверы горизонтально на основе количества активных встреч