【ZeroRange WebRTC】Kinesis Video Streams WebRTC 三大平面职责与协同关系总结

Kinesis Video Streams WebRTC 三大平面职责与协同关系总结

基于 amazon-kinesis-video-streams-webrtc-sdk-c-main 源码与 AWS 官方文档

---

一、为什么必须拆成三个平面？

维度	控制面（Control Plane）	数据面 REST（Data Plane REST）	数据面 WebSocket（Data Plane WebSocket）
流量特征	低频、可缓存、幂等	中频、短连接、幂等	高频、长连接、有状态
主要数据	通道元数据、终端发现	短期凭证、网络配置	实时 SDP/ICE 消息
故障半径	影响"新建通道"	影响"获取配置"	仅影响"当前会话"
扩缩粒度	Region 级	Cell（细胞）级	Cell + 连接级
安全模型	SigV4 + IAM 管理事件	SigV4 + IAM 数据事件	预签名 URL + 连接级

拆开后：

• 各平面可 独立发布、限流、扩容、故障演练；
• 权限最小化 + 审计隔离；
• 避免"拿配置 → 建会话 → 再拿配置"的循环依赖；
• 首联通成功率更高（首轮 SDP 即含 TURN）。

---

二、控制面职责清单

1. 资源生命周期
   • CreateSignalingChannel / DeleteSignalingChannel
   • UpdateSignalingChannel（存储配置、标签）
2. 发现与路由
   • DescribeSignalingChannel → 拿 ARN、版本、创建时间
   • GetSignalingChannelEndpoint → 返回数据面终端（HTTPS/WSS/WEBRTC）
3. 枚举与审计
   • ListSignalingChannels（支持前缀过滤）
4. 配额与限流
   • 默认 5--20 TPS/Region；可独立提升
5. 缓存友好
   • Describe 结果可客户端缓存 5 min；Endpoint 列表变化频率 < 1 h

SDK 映射：

• describeChannelLws() @ src/source/Signaling/LwsApiCalls.c:798
• getChannelEndpointLws() @ src/source/Signaling/LwsApiCalls.c:1039
• createChannelLws() @ src/source/Signaling/LwsApiCalls.c:850

---

三、数据面 REST 职责清单

1. 短期网络配置下发
   • GetIceServerConfig → 返回 24 h 有效期 TURN 用户名/密码/Uris
   • 支持 UDP/TCP/TLS 多接入点，按客户端网络自动选优
2. 存储会话管理（可选）
   • JoinStorageSession → Master 申请录制会话 ARN
   • UpdateStorageSession → 修改 MediaType/Retention 等
3. 安全与合规
   • 密码基于 AWS 签名密钥派生，不落地长期 AK/SK
   • 支持 X-Amz-Security-Token 临时凭证
4. 幂等与缓存
   • 相同 ChannelARN+ClientId 重复调用返回一致结果
   • 客户端可在 Ttl-30 s 内缓存，减少 90% 调用
5. 配额与退避
   • 默认 20 TPS（GetIceServerConfig）/ 5 TPS（存储类）
   • 指数退避：100 ms → 30 s，时钟偏差 > 5 min 自动校正

SDK 映射：

• getIceConfigLws() @ src/source/Signaling/LwsApiCalls.c:1188
• joinStorageSessionLws() @ src/source/Signaling/LwsApiCalls.c:1570
• updateStorageSessionLws() @ src/source/Signaling/LwsApiCalls.c:1600

---

四、数据面 WebSocket 职责清单

1. 实时信令交换
   • SDP_OFFER / SDP_ANSWER → 一次会话各一次
   • ICE_CANDIDATE → Trickle，0~N 条，秒级频率
2. 连接生命周期
   • ConnectAsMaster / ConnectAsViewer → 预签名 URL 建连
   • 单通道 1 Master + N Viewer（默认 10，可调）
3. 控制信令
   • GO_AWAY → 服务端维护，强制客户端重连
   • RECONNECT_ICE_SERVER → 凭证过期，触发客户端重新 GetIceServerConfig
4. 保活与重连
   • 默认 30 s Ping/Pong；空闲 60 s 服务端主动断连
   • SDK 指数退避重连：100 ms → 30 s，支持网络切换/细胞故障迁移
5. 消息约束
   • 单条 ≤ 10 KiB（Base64 后）
   • 支持 CorrelationId 同步等待 STATUS_RESPONSE

SDK 映射：

• lwsWssCallbackRoutine() @ src/source/Signaling/LwsApiCalls.c:343
• 发送模板 @ src/source/Signaling/LwsApiCalls.h:115-129

---

五、协同时序（再次浓缩）

Client Control Plane Data Plane REST Data Plane WebSocket C< DescribeSignalingChannel ChannelARN GetSignalingChannelEndpoint HTTPS+WSS endpoints GetIceServerConfig (HTTPS) TURN list + credentials ConnectAsMaster/Viewer (WSS) SDP_OFFER / SDP_ANSWER / ICE_CANDIDATE loop [Trickle] RECONNECT_ICE_SERVER GetIceServerConfig alt [credential expired] Client Control Plane Data Plane REST Data Plane WebSocket C<

---

六、常见疑问解答

1. "多两次 HTTPS 会不会太慢？"

   • Describe 可缓存 5 min；GetIceServerConfig 可缓存到 Ttl-30 s；实际额外 RTT < 1% 会话时间。

2. "为什么不能把 TURN 密码放在 WebSocket 第一条消息？"

   • 建 WebSocket 前不知 TURN，对称 NAT 下首连失败率 > 15%；
   • 消息体积易超 10 KB；需改 WSS 协议，兼容性难。

3. "控制面返回 503 会影响已建会话吗？"

   • 不影响。已建 WebSocket 与媒体流走 Data Plane，与控制面解耦。

4. "细胞故障时如何迁移？"

   • GetIceServerConfig 会返回多组 TURN Uris（不同细胞）；
   • WebSocket 重连时 SDK 随机选端点，自动避开故障细胞。

---

七、一句话总结

控制面 帮你"找到房间并拿到钥匙"，数据面 REST 给你"一次性门禁卡"，数据面 WebSocket 负责"房间里实时对话"；三层正交 → 安全、弹性、可运维全部兼得，表面"多两步"实为"长期最简路径"。