使用 NGINX 和 NGINX Plus 实现远程学习的视频流

一年前，当 F5 宣布收购 NGINX时，我很激动，因为作为 F5 的长期员工，我知道 NGINX 是完美的选择。 在我们第一次联合会议上，NGINX 员工讨论了一件对我来说非常重要的事情：他们对“社区”的承诺，这证实了这种感觉。 自从以产品经理身份加入 NGINX 团队以来，我很高兴看到这一承诺付诸实践，并与社区进行了更深入的合作。

NGINX 社区在 COVID-19 疫情期间齐心协力

我们这些从事开源工作的人通常使用“社区”来描述通过提交代码来支持开源项目的人们。 虽然很重要，但他们只是 NGINX 社区的一小部分。 那么，社区的其他成员是谁？ 我们也重视以下人员：

• 在 GitHub 上分享的项目中使用 NGINX
• 依靠 NGINX 安全地向用户提供网站、应用程序和 API
• 撰写有关安装和使用 NGINX 的博客文章
• 在公共论坛上帮助 NGINX 用户

最近几个月，NGINX 社区的成员真正团结起来，相互支持，并支持许多在 COVID-19 疫情期间努力维持运营的组织。 你们中的许多人已经标记了可能从 NGINX 软件中受益的网站，甚至捐献了时间和专业知识来学习如何调整 NGINX 以获得最佳性能。 为了尽自己的一份力，我们发布了针对受 COVID-19 影响的网站的免费资源，并很高兴看到社区团结起来支持新的 NGINX 用户。

作为帮助组织应对增加的流量和添加新功能的努力的一部分，我们一直向处于疫情前线的组织提供多达五个免费的 NGINX Plus 实例。 其中包括医疗服务提供者、政府办公室，以及与本博客最相关的学校、大学和以教育为重点的非营利组织。 我们在这些组织中发现了一个可能不会让您感到惊讶的流行用例：流媒体视频！

随着世界各地的学校关闭并迅速实施远程学习，我们预计未来几周和几个月流媒体视频的使用量将呈指数级增长。 在本博客的其余部分，我将解释如何使用 NGINX 开源和 NGINX Plus 实现稳定、安全且可扩展的视频流。

非常感谢 NGINX 技术解决方案架构师 James Jones 录制演示视频以配合本博客！

使用 NGINX 开源流式传输实时视频并存储视频

我们的流媒体视频解决方案利用了 NGINX 的实时消息协议 (RTMP) 模块。在此视频中，James 逐步介绍了该过程：

为了让您不必在观看 James 的演示时做笔记，我们在以下部分中捕获了所有命令和配置。

• 安装构建工具
• 安装依赖项
• 使用 RTMP 模块编译 NGINX
• 配置 NGINX
• 验证配置并启动 NGINX
• 测试播放方法

重要提示： 别忘了安全！

本博客中介绍的 NGINX 配置不包括限制谁可以观看您的视频流的安全措施。 有多种方法可以保护观众用于观看视频的前端应用的流媒体安全，例如，只允许从特定 IP 地址访问或要求观众进行身份验证。

安装构建工具

在编译 NGINX 之前，您需要安装一些基本的构建工具： autoconf 、 gcc 、 git和make 。 要下载并安装它们，请运行适用于您的操作系统的命令（如果此处未包含，请查阅操作系统供应商文档）。

• 对于 Debian 和 Ubuntu：

  $ sudo apt 更新$ sudo apt 安装 build-essential git

• 对于 CentOS、Oracle Linux 和 RHEL：

  $ sudo yum update $ sudo yum groupinstall “开发工具” $ sudo yum install git

安装依赖项

NGINX 构建还需要几个依赖项： Perl 兼容正则表达式 (PCRE)、OpenSSL 和 zlib 用于压缩。

使用包管理器安装依赖项

下载和安装依赖项的更简单的方法是使用包管理器。 运行适合您的操作系统的命令（如果此处未包含，请查阅操作系统供应商文档）。

• 对于 Debian 和 Ubuntu：

  $ sudo apt 安装 libpcre3-dev libssl-dev zlib1g-dev

• 对于 CentOS、Oracle Linux 和 RHEL：

  $ sudo yum groupinstall pcre-devel zlib-devel openssl-devel

从源代码安装依赖项

如果您想从源代码构建和安装依赖项，请参阅我们的说明。

使用 RTMP 模块编译 NGINX

要完成构建，您需要克隆 RTMP 和 NGINX 的 GitHub 存储库，运行 NGINX配置命令，然后编译 NGINX。

$ cd /path/to/build/dir $ git clone https://github.com/arut/nginx-rtmp-module.git $ git clone https://github.com/nginx/nginx.git $ cd nginx $ ./auto/configure --add-module=../nginx-rtmp-module $ make $ sudo make install

配置 NGINX

您可以配置 NGINX 使用 HTTP 实时流 (HLS) 和/或 HTTP 动态自适应流 (DASH) 协议来流式传输视频。 这些协议提供相同的功能，因此在它们之间进行选择实际上是一个偏好问题。 如果您不熟悉它们，请参阅 Vidbeo 博客上的HLS vs DASH 。

HLS 配置

对于HLS，配置如下。 在演示中（时间点 5:10），詹姆斯解释了这些指令的目的。

rtmp { 服务器 {
听 1935；
应用直播 {
继续生活；
交错；

hls 开启；
hls_path /tmp/hls；
hls_片段 15秒；
}
}
}

http {
默认类型应用/八位字节流；

服务器 {
听80；
位置 /电视 {
根/tmp/hls；
}
}

类型 {
应用/vnd.apple.mpegurl m3u8；
视频/mp2t ts；
文本/html html；
}
}

DASH 配置

对于 DASH，配置如下。 在演示中，James 将 HLS 和 DASH 结合在一个配置中，因为这两种协议的许多指令都是相同的。

rtmp { 服务器 {
听 1935；
应用直播 {
继续生活；
冲上去；
dash_path/tmp/dash；
dash_fragment 15秒；
}
}
}

http {
服务器 {
听80；
位置/电视{
根目录/tmp/dash；
}
}

类型 {
文本/html html；
应用/dash+xml mpd；
}
}

验证配置并启动 NGINX

验证 NGINX 配置以确保没有语法错误始终是一个好主意。 运行此命令：

$ sudo nginx -t nginx：配置文件文件名语法正确 nginx：配置文件文件名测试成功

然后运行此命令启动 NGINX：

$ sudo nginx

测试播放方法

开始您的视频流。 OBS Studio是一个常用的开源工具，允许您通过配置自定义 RTMP 服务器从您的工作站向您的 NGINX 服务器进行直播。 配置 OBS 以流式传输到rtmp:// NGINX_server /tv/tv2 ，其中NGINX_server是 NGINX 服务器的 IP 地址或主机名。 不需要流密钥。

詹姆斯在演示中没有使用 OBS，因为他是从文件而不是实时流式传输视频。 他通过运行stream.sh脚本启动视频流（在 9:30），该脚本包含以下内容：

ffmpeg -re -I bbb_sunflower_1080p_60fps_normal.mp4 -vcodec copy -loop -1 -c:a aac -b:a 160k -ar 44100 -strict -2 -f flv rtmp:192.168.1.138/live/bbb

他正在播放的视频（用-I参数指定）是来自blender.org的开源Big Buck Bunny视频。 有关其他参数的详细信息，请参阅ffmpeg文档。

一旦视频开始流式传输，您就可以测试 NGINX 是否使用您配置的协议正确地提供视频流式传输。 James 打开了VLC 媒体播放器的三个实例，并访问每种播放方法的相应 URL。 在 URL 中， NGINX_server是其 NGINX 服务器的 IP 地址或主机名：

• RTMP – rtmp:// NGINX_server /live/bbb
• HLS – http: //NGINX_server/live/bbb.m3u8
• DASH – http: //NGINX_server/live/bbb.mpd

使用 NGINX Plus 改善用户体验

如果您正在构建视频库或课程，您可能需要超出 NGINX 开源所能提供的功能。 NGINX Plus包含扩展功能，可通过预构建模块来提高性能和最终用户体验。 你可以：

• 通过缓存视频支持更高规模
• 提供视频点播(VOD) 服务
• 通过限制带宽来管理流媒体成本和容量

在 COVID-19 疫情期间，NGINX 向教育、公共政府和非营利部门的组织提供最多 5 个 NGINX Plus 实例的免费一年许可（需经审核和批准）。 有关详细信息，请参阅针对受 COVID-19 影响的网站的免费资源。

要将 RTMP 模块合并到 NGINX Plus，需要动态加载它。 请参阅NGINX Plus 管理指南。

在第二个演示中，James 展示了使用 Ansible 和 Terraform 将 NGINX Plus 轻松设置为三个视频服务器的负载均衡器：

要访问 James 在第二个演示中使用的文件，请参阅他的GitHub repo 。

我们同舟共济

如果您在实现视频流或任何其他用例时遇到困难，我们会为您提供帮助！ NGINX 员工和社区正在Stack Overflow 上关注 NGINX 频道¹并尽快回应问题和请求。

如果您在疫情前线的组织工作并且有高级需求，您可能有资格获得上面提到的 NGINX Plus 许可证以及更高级别的 F5 DNS 负载均衡器云服务。 有关详细信息，请参阅受 COVID-19 影响的网站的免费资源。

还可以查看该博客以了解利用 NGINX 和 F5 的免费资源轻松提高网站性能。

¹Stack Overflow 是第三方网站，与 F5 无关。 公司 F5 及其附属公司对 Stack Overflow 或任何其他第三方网站上发布的内容（包括一般信息和问题的建议解决方案）不承担任何责任。