سرور استریمینگ چیست؟

در دنیای امروزی که مصرف محتوای چندرسانه‌ای رو به افزایش است، سرورهای استریمینگ نقش بسیار مهمی در ارائه و پخش محتواهای صوتی و تصویری ایفا می‌کنند. این سرورها به کاربران این امکان را می‌دهند که به صورت زنده یا به‌صورت غیرفعال محتواهای مختلف را بدون نیاز به دانلود فوری و با کیفیت بالا تماشا کنند. 

در این مقاله ابتدا با مفهوم استریمینگ آشنا می شوید و سپس نقش و اهمیت سرورهای استریمینگ در ارائه محتوای چندرسانه‌ای بررسی می‌شود. 

استریمینگ چیست؟

اولین وب سایت ها صفحات متنی ساده ای بودند که شاید یک یا دو تصویر بیشتر داشتند. با این حال، امروزه، هر کسی با اتصال به اینترنت، سریع می‌تواند فیلم‌های با کیفیت بالا را تماشا کند یا از طریق اینترنت تماس ویدیویی برقرار کند. این به دلیل فناوری به نام استریم امکان پذیر است.

استریم عبارت است از انتقال مداوم فایل های صوتی یا تصویری از سرور به کلاینت. به عبارت ساده تر، پخش جریانی زمانی اتفاق می افتد که مصرف کنندگان تلویزیون تماشا می‌کنند یا در دستگاه های متصل به اینترنت پادکست گوش می دهند. با پخش جریانی، فایل رسانه ای که در دستگاه مشتری پخش می شود از راه دور ذخیره می شود و هر بار چند ثانیه از طریق اینترنت منتقل می شود.

تفاوت بین پخش و دانلود چیست؟

استریمینگ بلادرنگ است و کارآمدتر از دانلود فایل های رسانه ای است. اگر یک فایل ویدیویی دانلود شود، یک کپی از کل فایل در هارد دیسک دستگاه ذخیره می شود و تا زمانی که دانلود کل فایل تمام نشود، ویدیو پخش نمی شود. اگر به جای آن از استریمینگ استفاده شود، مرورگر ویدیو را بدون کپی کردن و ذخیره آن پخش می کند. ویدیو به‌جای بارگیری کل فایل در یک زمان، کمی بارگیری می‌شود و اطلاعاتی که مرورگر بارگیری می‌کند به صورت محلی ذخیره نمی‌شود.

به تفاوت بین دریاچه و رودخانه فکر کنید: هر دو دارای آب هستند و یک رودخانه ممکن است به اندازه یک دریاچه آب داشته باشد. تفاوت این است که با یک رودخانه، آب همه در یک مکان در یک زمان نیست. یک فایل ویدیویی دانلود شده بیشتر شبیه یک دریاچه است، زیرا فضای هارد دیسک زیادی را اشغال می کند (و حرکت یک دریاچه به زمان زیادی نیاز دارد). پخش استریم ویدیو بیشتر شبیه یک رودخانه است، زیرا داده های ویدیو به طور مداوم و به سرعت به سمت کاربر جریان پیدا میکند.

مزایا سرور استریمینگ

سرورهای استریمینگ نسبت به دانلود محتوا دارای مزایای زیر هستند:

عدم نیاز به دانلود کامل محتوا: با استفاده از سرورهای استریمینگ، کاربران نیازی به دانلود کامل محتوا ندارند و می‌توانند به صورت لحظه‌ای محتواها را مشاهده کنند.

پخش فوری و بدون تاخیر: با استریمینگ، محتواها به صورت زنده پخش می‌شوند و کاربران می‌توانند آن‌ها را بدون تاخیر تماشا کنند.

صرفه‌جویی در فضا و زمان: این روش باعث صرفه‌جویی در فضای ذخیره‌سازی دستگاه‌ها و زمان مورد نیاز برای دانلود محتوا می‌شود.

قابلیت پخش چندرسانه‌ای: سرورهای استریمینگ قادرند به صورت همزمان صدا، ویدیو و دیگر انواع محتواهای چندرسانه‌ای را به کاربران ارائه دهند.

امکان دسترسی آسان و پویا: کاربران می‌توانند از هر دستگاهی که به اینترنت متصل است، به محتواهای استریمینگ دسترسی پیدا کنند.

پشتیبانی از چندرسانه‌ای: سرورهای استریمینگ قادر به پخش داده‌های صوتی و تصویری هستند و می‌توانند انواع مختلف داده‌های چندرسانه‌ای را پشتیبانی کنند.

پشتیبانی از کیفیت‌های مختلف: این سرورها به کاربران امکان انتخاب کیفیت مورد نظر برای پخش داده‌ها را می‌دهند، به‌طوری‌که کاربران می‌توانند با توجه به شرایط اینترنتی خود، کیفیت پخش را تنظیم کنند.

امنیت: سرورهای استریمینگ باید از امنیت مناسب برخوردار باشند تا از هرگونه نفوذ یا دسترسی غیرمجاز به داده‌های حساس جلوگیری کنند.

استریمینگ چگونه کار می کند؟

درست مانند سایر داده هایی که از طریق اینترنت ارسال می شوند، داده های صوتی و تصویری به بسته های داده تقسیم می شوند. هر بسته حاوی یک قطعه کوچک از فایل است و یک پخش کننده صوتی یا تصویری در مرورگر دستگاه مشتری جریان بسته های داده را می گیرد و آنها را به عنوان ویدیو یا صدا تفسیر می کند.

سرور استریمینگ چه کاری انجام می دهد؟

در دهه‌های اخیر، با پیشرفت فناوری و افزایش استفاده از محتوای چندرسانه‌ای، سرورهای استریمینگ به عنوان یکی از مهمترین ابزارها برای ارائه محتواهای ویدیویی و صوتی به کاربران اهمیت بیشتری پیدا کرده‌اند. 

یک سرور استریمینگ نوعی سرور است که وظیفه ارسال داده‌های چندرسانه‌ای مانند صدا، ویدیو، و داده‌های دیگر به صورت لحظه‌ای به دستگاه‌های درخواست کننده را بر عهده دارد. سرورهای استریمینگ عموماً بر اساس پروتکل‌هایی مانند RTMP ،HLS MPEG-DASH و... عمل می‌کنند. این سرورها وظیفه ارسال داده‌های چندرسانه‌ای به دستگاه‌های کاربران را بر عهده دارند. آن‌ها به کاربران این امکان را می‌دهند که به صورت زنده یا به‌صورت غیرفعال محتواهای مختلف را بدون نیاز به دانلود فوری و با کیفیت بالا تماشا کنند. سرورهای استریمینگ باید قدرتمند و پرسرعت باشند تا بتوانند با تعداد بالایی از کاربران همزمان محتواها را ارسال کنند.

سرور استریمینگ چگونه کار میکند؟

پذیرش درخواست: سرور استریمینگ درخواست‌های مختلف از دستگاه‌های کاربران را دریافت می‌کند.

بافرینگ و پردازش داده: سرور، داده‌های چندرسانه‌ای را از منابع مختلف دریافت کرده و آن‌ها را برای انتقال به دستگاه‌های مقصد آماده کرده و در صورت نیاز آن‌ها را پردازش می‌کند.

انتقال داده‌ها: داده‌های چندرسانه‌ای به دستگاه‌های درخواست کننده ارسال می‌شوند. این داده‌ها به صورت لحظه‌ای و به‌صورت پخش زنده یا به‌صورت غیرفعال (on-demand) ارسال می‌شوند.

استریمینگ معمولاً دارای سه پیش نیاز است: رسانه منبع، سرور استریم و سرور وب مورد نیاز برای تحویل فایل ها. هنگامی که سرور استریم داده های مورد نیازی را که برای انتقال نیاز دارد در اختیار داشته باشد، از وب سرور برای کمک به ارسال فایل ها استفاده می کند.

هنگامی که به یک صفحه وب دسترسی پیدا می کنید و فایلی را که می خواهید به آن دسترسی داشته باشید انتخاب می کنید، اساساً سیگنالی را به سرور استریم ارسال می کنید تا فایل مورد نیاز (جریان زنده) را به صفحه مربوطه خود تحویل دهد. پس از دریافت درخواست، سرور استریم مستقیماً با رایانه شما ارتباط برقرار می کند.

مانند سایر انتقال‌های داده از طریق اینترنت، اجزای صوتی و تصویری پخش زنده قبل از ارسال به بسته‌های کوچک داده تجزیه می‌شوند. کل فایل پخش زنده از این طریق منتقل میشود.

پخش کننده رسانه مرورگر وب مربوطه شما به محض دریافت این فایل ها به پخش آنها ادامه می دهد. بسیاری از پخش کننده های رسانه ای قابلیت تفسیر و پخش فرمت های مختلف فایل مانند "MP4" و "MKV" را دارند. با این حال، همه سرورهای استریم در این فرمت ها انتقال نمی دهند. در مواردی ، مبدل ویدیوی VEED می تواند ابزار ارزشمندی باشد، زیرا می تواند فرمت فایل دریافتی را به فرمتی تبدیل کند که پخش کننده رسانه شما بتواند آن را تفسیر کند. این امکان تجربه ای بسیار فراگیر و بدون وقفه را فراهم می کند که دلیل محبوبیت پخش زنده است.

تفاوت سرور استریم با سرورهای دیگر چیست؟

انتقال داده ها توسط مجموعه ای از قوانین تعیین شده اداره می شود که چنین انتقالی را تسهیل می کند. برخی از رایج ترین پروتکل ها عبارتند از TCP (پروتکل کنترل انتقال) و FTP (پروتکل انتقال فایل) که امکان ارسال داده ها از طریق اینترنت را فراهم می کند.

اما پروتکل‌های TCP و FTP سال‌هاست که مورد استفاده قرار می‌گیرند و کمی متفاوت عمل می‌کنند. آنها برای اولویت دادن به قابلیت اطمینان بر سرعت انتقال طراحی شده اند، که برای استفاده های معمولی مانند گشت و گذار در اینترنت و دانلود داده ها منطقی است.

این پروتکل ها از کامل و مرتب بودن فایل نهایی اطمینان حاصل می کنند. در اینجا لیستی از تصمیماتی است که آنها برای امکان پذیر ساختن آن انجام می دهند:

• آنها بسته های داده ای را که در حین انتقال گم شده اند را دوباره ارسال می کنند.
• آنها بسته هایی را که آسیب دیده اند دوباره ارسال می کنند.
• بسته‌های داده‌ای که مرتب نیستند را می‌توان پس از پایان دانلود بقیه فایل دوباره جمع کرد.

خطاهای حین انتقال و پهنای باند متفاوت اینترنت می تواند بر نحوه رسیدن بسته ها به مقصد تأثیر بگذارد. پروتکل هایی مانند TCP و FTP تضمین می کنند که بدون در نظر گرفتن چنین مسائلی، پس از اتمام فرآیند بارگیری/دانلود، فایل کامل را دریافت خواهید کرد.

وقتی صحبت از استریمینگ می شود، تنها اولویت سرعت انتقال و سرعت پخش آن در دستگاه مقصد است. به همین دلیل است که استریمینگ از طریق یک لایه اضافی از پروتکل‌ها که به صورت بلادرنگ کار می‌کنند، از جمله RTP (پروتکل انتقال بی‌درنگ)، RTSP (پروتکل پخش بی‌درنگ) و RTCP (پروتکل انتقال بی‌درنگ) کنترل می‌شود.

مشکل سرور استریمینگ چیست؟

همانطور که در بالا توضیح داده شد، سرورهای جریان به ارسال بسته های داده با اندازه بیت به سرعت ادامه می دهند تا اطمینان حاصل شود که جریان بدون وقفه باقی می ماند. به همین دلیل است که پخش‌کننده‌های رسانه قبل از شروع پخش چند ثانیه طول می‌کشند، آنها داده‌ها را برای چند ثانیه اول ذخیره می‌کنند و سپس شروع به پخش می‌کنند.

در حالی که داده های ذخیره شده در حال پخش است، پخش کننده همچنان بسته هایی را دریافت کرده و به نمایشگر شما تحویل می دهد. در صورت قطع شدن اتصال، داده چند ثانیه در اختیار پخش کننده قرار میگیرد. این همان چیزی است که به عنوان بافر شناخته می‌شود.

با اتصال بهینه، پخش زنده می‌تواند به صورت آهسته ادامه داشته باشد، زیرا بافر چند ثانیه‌ای معمولا مشکلی ایجاد نمی کند. اما با اتصالات کند یا سرورهای پخش بد، شبکه تاخیر زیادی را تجربه می کند که می‌تواند منجر به قطع ویدیو شود.

برخی از مشکلات رایجی که سرورهای استریم با آن مواجه هستند عبارتند از:

1.تاخیر

مکان داده ها و همچنین زیرساخت شبکه می تواند تاخیر ایجاد کند. این می تواند منجر به وقفه در سرویس پخش شده و تجربه ناخوشایندی را برای کاربر فراهم نماید.

2.ازدحام

پهنای باند کم شبکه، مقادیر زیاد انتقال داده و نداشتن پروتکل‌های کافی می‌تواند عملکرد سرور استریم را کاهش دهد. این منجر به خطاهای دسترسی به داده ها و زمان بارگذاری طولانی می شود.

منبع: Streaming Servers: Everything You Need To Know

مترجم: محبوبه سردشتیان