WebRTC Python サーバー: Python アプリの STUN/TURN サーバー

Python は、その明確な構文と読みやすさで知られる、多用途でアクセスしやすいプログラミング言語です

これは、webrtc アプリケーションの構築に適した選択肢になります

aiortc などのライブラリを使用して、Python で WebRTC サーバーを構築できます

大動脈図書館

• 純粋な Python 実装:

  • aiortc ライブラリは、WebRTC と ORTC の純粋な Python 実装です。
  • これは、サードパーティのライブラリやその他の依存関係に依存する必要がないことを意味します

• asyncio :

  上に構築
  • aiortc は、非同期接続用の Python 独自の非同期ライブラリ上に構築されています。 
  • これにより、複数の同時接続を簡単に処理できるようになります

• メディアおよびデータ チャネル:

  • このライブラリは、ビデオ、オーディオ、データ チャネルのサポートを提供するため、幅広いリアルタイム通信機能が可能になります。

• 統合の容易さ:

  • aiortc は、ウェブサーバー用の aiohttp などの他の Python ライブラリや、リアルタイム イベント処理用の socket.io などの他のサードパーティ ライブラリと簡単に統合できます

• 広範なドキュメントと例:

  • ライブラリ aiortc には、すぐに使い始めるのに役立つ広範なドキュメントとさまざまな例が付属しています

Python で WebRTC サーバーをセットアップする

前提条件

1. Python 3.x がインストールされています:

   1. コンピューターまたはサーバーに Python 3.x がインストールされていることを確認してください。次のようにPythonのバージョンを確認できます  

python3 --version

1. 非同期プログラミングの基礎知識:

   1. 非同期プログラミングがどのように機能するかについての基本的な知識が必要です。 
   2. この記事では、同時接続とデータ ストリームにとって重要な非同期ライブラリを使用します

必要なライブラリのインストール 

pip を使用して aiortc およびその他の依存関係をインストールします

aiortc は、webrtcand ORTC の純粋な Python 実装です。 Python 言語の非同期機能を使用してリアルタイム通信を処理します

次のように pip を使用してライブラリをインストールします

pip install aiortc aiohttp

• aiorrtc はコア WebRTC 機能を提供します

• aiohttp は非同期 HTTP クライアント/サーバー フレームワークです。このフレームワークをシグナリングに使用します

サーバーの開発

WebSocket によるシグナリングのセットアップ

1. WebSocket によるシグナリングのセットアップ

WebRTC は接続を確立するためにシグナリング メカニズムを必要とします。 

WebRTC は、ピア間で SDP またはセッションの説明と ICE 候補を交換することでこれを行います

これには何でも使えます。この記事では、クライアントとサーバー間のリアルタイムの双方向通信に WebSocket を使用します

シグナリングセットアップ (サーバーコード)

python3 --version

1. ピア接続とメディア ストリームの処理

ここでは、接続とメディア ストリームを管理するための RTCPeerConnection オブジェクトを作成します

サーバーコード例 (ピア接続)

pip install aiortc aiohttp

1. TURN サーバーを ICE 構成に組み込む

NAT トラバーサルを処理し、接続を確保するには、TURN サーバーが必要です。

この記事では、従量制の TURN サーバーを使用します。 Metered は TURN サーバーのグローバルプロバイダー

月間 50 GB の TURN サーバー割り当てを提供する従量制 TURN サーバーの無料プランにサインアップできます。また、有料プランも利用できます

手順:

• 資格情報を取得します

Metered.ca/stun-turn にサインアップし、TURN 認証情報を取得します

ダッシュボードで [ここをクリックして最初の認証情報を生成する] ボタンをクリックして、新しい TURN サーバー認証情報を作成します

次に、[手順] ボタンをクリックして ICE サーバー アレイを取得します。

API キーを使用して TURN サーバーを有効にすることもできます

• ICE サーバーを構成する

import asyncio
from aiohttp import web
import json

async def index(request):
    with open('index.html', 'r') as f:
        content = f.read()
    return web.Response(text=content, content_type='text/html')

async def websocket_handler(request):
    ws = web.WebSocketResponse()
    await ws.prepare(request)
    # Handle incoming WebSocket messages here
    return ws

app = web.Application()
app.router.add_get('/', index)
app.router.add_get('/ws', websocket_handler)

web.run_app(app)

1. Key Streps を示すコード例

ここですべてを統合する方法は次のとおりです

from aiortc import RTCPeerConnection, RTCSessionDescription

pcs = set()  # Keep track of peer connections

async def websocket_handler(request):
    ws = web.WebSocketResponse()
    await ws.prepare(request)

    pc = RTCPeerConnection()
    pcs.add(pc)

    @pc.on("datachannel")
    def on_datachannel(channel):
        @channel.on("message")
        async def on_message(message):
            # Handle incoming messages
            pass

    async for msg in ws:
        if msg.type == web.WSMsgType.TEXT:
            data = json.loads(msg.data)

            if data["type"] == "offer":
                await pc.setRemoteDescription(RTCSessionDescription(
                    sdp=data["sdp"], type=data["type"]))
                answer = await pc.createAnswer()
                await pc.setLocalDescription(answer)
                await ws.send_json({
                    "type": pc.localDescription.type,
                    "sdp": pc.localDescription.sdp
                })

            elif data["type"] == "candidate":
                candidate = data["candidate"]
                await pc.addIceCandidate(candidate)
        elif msg.type == web.WSMsgType.ERROR:
            print(f'WebSocket connection closed with exception {ws.exception()}')

    pcs.discard(pc)
    return ws

実践的な実装のヒント

ネットワークに関する考慮事項

1. Metered.ca STUN/TURN サーバーによる NAT トラバーサルの管理

• STUN サーバー: これらは、NAT の背後にあるクライアント デバイスが自身の IP アドレスとポート番号を認識するのに役立ちます。 STUN サーバーの詳細については、Stun Server: NAT のセッション トラバーサル ユーティリティとは何ですか?

  にアクセスしてください。

• TURN サーバー: TURN サーバーは、NAT またはファイアウォール ルールにより直接通信が不可能な場合、ピアからピアへトラフィックを中継します。 TURN サーバーの詳細については、TURN サーバーとは何ですか?

を参照してください。

1. 信頼性の高い低遅延接続の確保

• 自動地理的ルーティング: Metered.ca には自動地理的ルーティングがあります

パフォーマンスの最適化 

1. 同時実行管理に asyncio を使用する

2. メディア ストリーム管理のベスト プラクティス

1. API: 強力な API でサーバー管理を実現します。 API を介して認証情報の追加/削除、API を介してユーザーごとの認証情報とユーザー指標を取得、API を介して認証情報を有効/無効にする、API を介して日付ごとの使用状況データを取得するなどの操作を行うことができます。

2. グローバル地理位置ターゲティング: トラフィックを最も近いサーバーに自動的に送信し、遅延を最小限に抑え、最高品質のパフォーマンスを実現します。世界中のどこでも遅延が 50 ミリ秒未満

3. 世界のすべての地域のサーバー: トロント、マイアミ、サンフランシスコ、アムステルダム、ロンドン、フランクフルト、バンガロール、シンガポール、シドニー、ソウル、ダラス、ニューヨーク

4. 低遅延: 世界中のどこでも遅延が 50 ミリ秒未満です。

5. 費用対効果の高い: 帯域幅とボリュームの割引が可能な従量課金制の料金設定です。

6. 簡単な管理: 使用状況ログ、アカウントがしきい値制限に達したときのメール、請求記録、メールと電話のサポートを取得します。

7. 準拠規格: UDP、TCP、TLS、および DTLS で RFC 5389、5769、5780、5766、6062、6156、5245、5768、6336、6544、5928 に準拠します。

8. マルチテナンシー: 複数の認証情報を作成し、顧客ごとまたは異なるアプリごとに使用を分離します。使用状況ログ、請求記録、およびしきい値アラートを取得します。

9. エンタープライズの信頼性: SLA による 99.999% の稼働時間。

10. エンタープライズ規模: 同時トラフィックまたは合計トラフィックに制限はありません。従量制の TURN サーバーはエンタープライズ スケーラビリティを提供します

11. 5 GB/月 無料: 無料プランでは毎月 5 GB の TURN サーバーを無料で利用できます

12. ポート 80 および 443 で実行

13. ディープ パケット インスペクション ファイアウォールを介した接続を許可する TURNS SSL をサポートします。

14. TCP と UDP の両方をサポート

15. 無料無制限スタン

以上がWebRTC Python サーバー: Python アプリの STUN/TURN サーバーの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。