786 lines
103 KiB
Plaintext
786 lines
103 KiB
Plaintext
Модуль стриминга. Техническое задание, этап 1.
|
||
|
||
1. Цель и принятые решения
|
||
|
||
Модуль размещается в src/stream. Узлы получают поток данных от источника через других подписчиков группы,
|
||
передают его своим подписчикам и постоянно ищут более качественные пути доставки отдельных субпотоков.
|
||
Этап 1 использует CHAT-группы с таблицей мемберов и member_sync/merkle_sync.
|
||
|
||
Принятые решения:
|
||
- Транспорт — существующий ETCP с быстрыми переповторами, мультилинком, шифрованием и управлением нагрузкой.
|
||
- Параметры FEC задаёт источник; 6+2 — значение по умолчанию, а не ограничение протокола.
|
||
- Источник подписывает каждый блок после разбиения на субпотоки, включая проверочные блоки.
|
||
- В источник добавляется циклический timestamp uint16_t в миллисекундах; он сохраняется при всей ретрансляции.
|
||
Задержка оценивается относительно предыдущих данных по дельтам timestamp и времени прихода, включая полную остановку.
|
||
- Передаём произвольные данные как есть, без обработки форматов видео, кадров и ключевых точек.
|
||
- Размер одной кодограммы после разбиения — около 1300 байт; источник сбрасывает неполную пачку через 100 мс.
|
||
- На каждый локальный экземпляр трансляции — кольцевой буфер 32 МБ для всех её субпотоков вместе.
|
||
Вся выдача идёт из этого буфера. Вытесненные данные недоступны: не успел получить — опоздал.
|
||
- Отдельных дозапросов диапазонов нет. Единственный способ получения — запросить субпоток с индекса или с конца.
|
||
- Обратное подключение — NCD + REVERSE_REQ стриминга через маршрутизатор группы.
|
||
- Статус источника и список подписок — опции самого мембера, распространяемые через Merkle.
|
||
Удалённая подписка актуальна только пока узел онлайн в BGP данной группы.
|
||
- Экземпляры определяются локальными подписками; узлы без подписки не принимают и не ретранслируют поток.
|
||
Активный источник также имеет собственный экземпляр и подписку на свою трансляцию.
|
||
- Подтверждение перегрузки — 500 мс. Число отключаемых выдач определяется ростом очереди и rate отдельных выдач.
|
||
- При запуске параллельно пробуем до 32 совместимых кандидатов; далее одна проба в секунду,
|
||
новый полный цикл не начинается раньше чем через 30 секунд от начала предыдущего.
|
||
|
||
Обратная совместимость с прежними форматами не требуется.
|
||
|
||
2. Трансляция, подписки и владение ресурсами
|
||
|
||
Трансляция определяется ключом (group_id, source_node_id, source_epoch).
|
||
source_epoch — новый случайный ненулевой 64-битный идентификатор при каждом запуске источника.
|
||
В этапе 1 у одного источника в одной группе активна одна трансляция. Старые и новые запуски различаются по эпохе.
|
||
Пакеты и уведомления старого запуска не могут менять состояние нового.
|
||
|
||
Локальная подписка на трансляцию создаёт один экземпляр, общий для получения и ретрансляции.
|
||
Подписка на трансляцию отличается от сетевой выдачи конкретного субпотока по конкретному handle.
|
||
Один экземпляр может получать субпотоки от нескольких пиров и выдавать их нескольким получателям.
|
||
Повторная локальная подписка не создаёт второй буфер; разные локальные потребители используют один экземпляр.
|
||
Закрытие последнего локального владельца подписки останавливает экземпляр и все его сетевые выдачи.
|
||
|
||
Экземпляр хранит:
|
||
- Дескриптор источника, FEC-контекст, состояние и номер эпохи.
|
||
- Собственные NCD handles, независимо от владельцев транспорта в других модулях и трансляциях.
|
||
- Upstream-выдачи: поставщик, handle, субпоток, текущая позиция, путь, прогресс и метрики.
|
||
- Downstream-выдачи: получатель, handle, субпоток, курсор в кольце и срок аренды.
|
||
- Кольцевой буфер, индекс наличия блоков, состояния сборки пачек и статистику.
|
||
- Лимит числа одновременно выдаваемых субпотоков.
|
||
|
||
Одна выдача — один субпоток одному получателю. Один субпоток двум получателям занимает два исходящих слота.
|
||
Есть также общий лимит исходящих выдач модуля: лимиты разных экземпляров не должны суммироваться без ограничения.
|
||
Модуль хранит общий контекст пира в пределах UTUN_INSTANCE: одну очередь отправки стриминга для всех его
|
||
трансляций и групп, waiter на транспорт, stream-сессию, метрики и текущий запрос разгрузки.
|
||
|
||
Увиденная удалённая опция мембера не создаёт локальную подписку, буфер или NCD-подключение.
|
||
Без локального экземпляра dispatcher отбрасывает DATA после минимального разбора ключа трансляции:
|
||
не проверяет подпись содержимого, не выполняет FEC, не буферизует и не пересылает блок.
|
||
INFO/SUBSCRIBE/REVERSE_REQ к неподписанному узлу получает явный отказ, а не создаёт неявную подписку.
|
||
|
||
Операции с экземплярами, NCD, очередями, Merkle и таймерами выполняются в uasync-потоке ядра.
|
||
Внешние producers передают байты через существующий механизм post с ограничением ожидающего объёма.
|
||
При нехватке ресурсов создание подписки завершается явной ошибкой с очисткой частично созданного состояния.
|
||
|
||
3. FEC, номера блоков и размер кодограммы
|
||
|
||
Источник формирует пачки и кодирует их lib/reed_solomon:
|
||
- n — полное число субпотоков, r — число проверочных, k = n-r — число исходных.
|
||
- По умолчанию n=8, r=2, k=6. Любые k кодограмм одной пачки восстанавливают её содержимое.
|
||
- subblock от 0 до n-1 определяет субпоток; первые k блоков систематические, остальные проверочные.
|
||
- batch_seq — общий 64-битный индекс пачки; блок субпотока X определяется парой (batch_seq, X).
|
||
Позиция N в запросе — batch_seq, а не байтовое смещение или отдельный счётчик субпотока.
|
||
- Номера возрастают без повторов; UINT64_MAX зарезервирован для запроса с конца.
|
||
Переполнение требует новой source_epoch.
|
||
|
||
Дескриптор содержит ключ трансляции, n, r и размер RS-кодограммы block_size.
|
||
Параметры задаёт только источник и не меняет в пределах source_epoch; изменение создаёт новый запуск.
|
||
Дескриптор подтверждается подписанной опцией источника; поля FEC также входят в подписанный блок.
|
||
Ограничения кодека: 1 <= n <= 255, 0 <= r < n, 10 <= block_size <= 4096.
|
||
Кроме допустимости RS проверяется расход памяти и корректность полного размера блока.
|
||
|
||
Целевой размер неизменяемого блока субпотока — около 1300 байт, включая метаданные источника и его 64-байтную подпись.
|
||
block_size для RS рассчитывается из этого бюджета; он включает 9-байтный заголовок RS seq/subblock.
|
||
Handle получателя, поколение stream-сессии, изменяемый путь и служебные заголовки ETCP идут сверх этого бюджета.
|
||
Не обещаем соответствия одной кодограммы одному UDP-пакету: необходимую фрагментацию выполняет ETCP normalizer.
|
||
|
||
На первой порции данных неполной пачки источник запускает таймер 100 мс.
|
||
При заполнении пачка немедленно кодируется, таймер отменяется; для следующей неполной пачки начинается новый срок.
|
||
По таймауту кодируем накопленные данные с дополнением нулями, сохраняя их действительную длину.
|
||
Без накопленных данных пустые пачки не создаём. При штатном окончании источник сразу сбрасывает остаток.
|
||
Этот таймер есть только у источника; ретрансляторы не накапливают данные для повторного формирования пачек.
|
||
|
||
В этапе 1 ретранслятор пересылает полученные блоки; отсутствующие блоки для downstream заново не генерирует.
|
||
Локальный decode восстанавливает содержимое для потребителя, но не создаёт подписи источника на отсутствующие блоки.
|
||
Восстанавливаем при наличии k проверенных блоков, не ожидая остальных.
|
||
Полученные байты выдаются как есть с удалением padding, по порядку batch_seq.
|
||
Невосстановимый пропуск обозначается событием GAP; нельзя молча склеивать данные по обе стороны разрыва или выдавать нули за исходные байты.
|
||
Окончательно пропускаем пачку, когда её данных уже нет в окне либо все нужные выдачи прошли её индекс/сообщили пропуск,
|
||
а k блоков не собрано. Получение более поздней пачки от одного поставщика само по себе не закрывает ожидание остальных.
|
||
Модуль не интерпретирует содержимое и не занимается видео, кодированием, воспроизведением или поиском ключевых кадров.
|
||
|
||
4. Подпись источника и timestamp
|
||
|
||
Каждый полученный после RS блок, в том числе проверочный, подписывается Ed25519-ключом самого источника.
|
||
Подписывается каноническое сообщение с маркером назначения подписи stream_block, включающее:
|
||
group_id, source_node_id, source_epoch, параметры FEC, batch_seq, subblock, source_ts_ms,
|
||
действительную длину содержимого пачки, флаги источника и все байты RS-кодограммы.
|
||
Byte order и точная раскладка фиксируются в stream_proto.h. Дублирующиеся поля seq/subblock проверяются на совпадение.
|
||
Это связывает блок с группой, запуском, индексом, временем и параметрами кодирования.
|
||
|
||
Подпись создаётся один раз в источнике после FEC. Она хранится с блоком и пересылается без изменений.
|
||
Handle, stream-сессия и hop-list находятся вне подписанного тела, поскольку меняются при выдаче и ретрансляции.
|
||
Перед помещением нового блока в кольцо, FEC или ретрансляцией проверяется подпись по ключу источника
|
||
из проверенной записи мембера данной группы. Ключ непосредственного поставщика не заменяет ключ источника.
|
||
Неверная подпись, неизвестный ключ или конфликт метаданных — отказ с диагностикой, без изменения индекса наличия.
|
||
Для одинакового уже проверенного блока допустимо повторно не выполнять crypto, только если совпадает всё неизменяемое тело.
|
||
Одинаковый индекс с другим содержимым нельзя считать обычным дубликатом без проверки.
|
||
|
||
source_ts_ms = (uint16_t)monotonic_time_ms источника в момент формирования пачки.
|
||
У всех её субпотоков одинаковые timestamp, длина и флаги. Ретранслятор не переписывает их своим временем.
|
||
Timestamp циклический с периодом 65536 мс; обычный переход через ноль обрабатывается модульной разностью.
|
||
Это не Unix-время; NTP и сравнение абсолютных часов разных узлов для метрики задержки не требуются.
|
||
|
||
16 бит не позволяют однозначно восстановить произвольное число полных оборотов.
|
||
Источник помечает в подписанных флагах разрыв временной шкалы, если интервал между его пачками >= 65536 мс.
|
||
При таком флаге, смене поставщика/эпохи, потере непрерывности индексов или длинном перерыве приёма
|
||
получатель начинает новую базу измерения, не придумывая число оборотов.
|
||
Первый блок устанавливает базу и не измеряет абсолютную задержку пути.
|
||
|
||
5. Кольцевой буфер и единственный способ выдачи
|
||
|
||
На экземпляр — 32 * 1024 * 1024 байт под неизменяемые блоки всех субпотоков вместе, включая их подписи.
|
||
Метаданные индекса, путей и сборки учитываются отдельно и ограничиваются.
|
||
Буфер общий для локального потребителя и всех downstream; копии кольца на каждого получателя не создаются.
|
||
Источник сначала помещает сформированные блоки в своё кольцо, затем делает их доступными выдачам.
|
||
Ретранслятор сначала проверяет и сохраняет блок, затем планирует выдачу подписчикам.
|
||
|
||
Индекс записи — (batch_seq, subblock) внутри конкретной эпохи.
|
||
Новые пачки вытесняют старейшие; при вытеснении пачки удаляются все её блоки и метаданные.
|
||
Дубликаты не занимают повторную память и не продлевают хранение.
|
||
Блоки старше нижней границы окна не вытесняют более свежие данные.
|
||
По каждому субпотоку известны доступные границы и наличие блоков внутри них; между границами возможны дырки.
|
||
Длительность истории определяется битрейтом и FEC; фиксированного времени хранения нет.
|
||
|
||
Есть только SUBSCRIBE(subblock, N):
|
||
- Конкретный N: начать непрерывную выдачу этого субпотока с указанного индекса, затем выдавать новые блоки.
|
||
- N=UINT64_MAX: начать с последнего доступного блока запрошенного субпотока, затем продолжать выдачу.
|
||
Нет REPAIR_REQ, выдачи диапазонов и отдельной системы повторного запроса потерянных блоков.
|
||
|
||
Выдача хранит курсор и читает только кольцо; запрос не закрепляет данные в памяти и не резервирует историю.
|
||
Если начальный блок уже вытеснен или недоступен, возвращаем явный отказ с границами окна.
|
||
Недоступную позицию не заменяем последней молча.
|
||
Если курсор работающей выдачи отстал за вытесненные данные, сообщаем EXPIRED/GAP для пропуска и продолжаем с доступного индекса.
|
||
Если внутри окна нет блока, но уже доступны более поздние, сообщаем GAP и продолжаем.
|
||
Восстановление получения выполняется выбором поставщика/новым SUBSCRIBE с нужного индекса, пока он ещё есть в его кольце.
|
||
Никакого отдельного архивирования, гарантии хранения до доставки или ожидания медленного получателя нет.
|
||
|
||
Общая очередь хранит ключ блока и идентификатор выдачи; долговременно указатели внутрь переиспользуемого кольца не сохраняются.
|
||
Перед передачей в ETCP наличие проверяется заново, пакет получает самостоятельное содержимое.
|
||
Вытесненное задание учитывается как пропуск, отменённое не отправляется.
|
||
После CLOSED не отправляются новые DATA/GAP по старому handle.
|
||
Уже принятые транспортом пакеты принадлежат ETCP и не ссылаются на память кольца.
|
||
|
||
6. Транспорт и NCD + reverse
|
||
|
||
Данные и управление установленной выдачей идут непосредственно между поставщиком и получателем через raw ETCP.
|
||
Для стриминга выделяются новые IDs в едином реестре src/transport_layer/etcp_api.h:
|
||
raw ID прямого обмена и router service ID управления через группу, без конфликтов в соответствующих пространствах.
|
||
ETCP обеспечивает переповторы, порядок, мультилинк и backpressure; второй механизм транспортных ACK поверх него не создаётся.
|
||
|
||
До отправки требуется UP от собственного NCD handle. Наличие ETCP_CONN само по себе недостаточно.
|
||
Согласование BGP-сессий остаётся в topo_group; stream приобретает своё NCD-владение и не дублирует этот протокол.
|
||
Членство проверяется отдельно; NCD такую проверку не выполняет.
|
||
На стороне отправителя до ACCEPT приобретается собственное NCD-владение на срок выдачи.
|
||
|
||
Прямое подключение запускается через node_conn_direct_open().
|
||
При необходимости инициатор отправляет REVERSE_REQ через маршрутизатор группы;
|
||
получатель проверяет членство, наличие своей подписки на эту трансляцию и открывает встречный NCD handle.
|
||
Запрос содержит ID попытки и ключ трансляции; адреса и ключ пира берутся из проверенного реестра.
|
||
Повтор одной попытки не создаёт дополнительные handles; сроки и повторы ограничены.
|
||
Завершение/отмена попытки убирает её таймеры и временное владение.
|
||
|
||
Совместимость учитывает оба узла, локальные сокеты, типы NAT, LAN/публичные IPv4/IPv6 и direct/reverse.
|
||
Используются существующие критерии sock_match/NCD; отбор не строится только по наличию EIM у одного пира.
|
||
Код адресного отбора, handshake, шифрования и линков в stream не дублируется.
|
||
Маршрутизатор группы обслуживает REVERSE_REQ и уведомления при отсутствии прямой связи,
|
||
а не большую INDIRECT-выдачу через conn_mgr.
|
||
|
||
7. Протокол и сроки выдач
|
||
|
||
Основные команды:
|
||
- INFO_REQ/INFO_RESP — дескриптор, доступные субпотоки, диапазоны кольца, пути, rates и метрики кандидата.
|
||
- SUBSCRIBE/ACCEPT/REJECT — непрерывная выдача с индекса либо последнего доступного блока.
|
||
- RENEW — продление списка существующих выдач, период 2 секунды.
|
||
- UNSUBSCRIBE/CLOSED — закрытие выдачи с указанием handle и причины.
|
||
- DATA/GAP/EXPIRED — подписанный блок либо уведомление о пропуске.
|
||
- OVERLOAD — запрос сокращения исходящей нагрузки через закрытие нескольких выдач.
|
||
- REVERSE_REQ — встречное NCD-подключение через маршрутизатор группы.
|
||
- END — последняя пачка и штатное завершение содержимого источником.
|
||
|
||
handle — ненулевой 64-битный ID, назначаемый получателем.
|
||
Механизм защиты от повторов: возрастающие handles в пределах stream-сессии пира,
|
||
новые SUBSCRIBE отправляются по порядку в одной управляющей FIFO.
|
||
Номер выделяется непосредственно при постановке нового SUBSCRIBE в эту FIFO, после готовности подключения;
|
||
параллельные ожидания NCD/INFO не резервируют номера, которые позже нарушили бы порядок отправки.
|
||
Ключ выдачи — peer, stream key, поколение stream-сессии и handle.
|
||
Повтор известного действующего SUBSCRIBE с прежними параметрами возвращает прежний результат,
|
||
не создаёт вторую выдачу, не меняет курсор и продлевает аренду.
|
||
Другие параметры по тому же handle отвергаются.
|
||
Для закрытого/неизвестного handle не выше уже обработанного номера SUBSCRIBE — STALE_REQUEST.
|
||
Водяной знак сохраняется до конца сессии; не нужен неограниченный список всех ранее закрытых handles.
|
||
RENEW создаёт только продление существующей выдачи. Повторное закрытие безопасно.
|
||
Для другой позиции создаётся новый handle; после переполнения счётчика требуется новое поколение сессии.
|
||
|
||
Поколения пиров согласуются при прямом INFO-обмене до SUBSCRIBE.
|
||
При DOWN, REINIT или закрытии старое поколение инвалидируется вместе с его выдачами.
|
||
Поздние ACCEPT/DATA/routed CLOSED не восстанавливают их. ETCP_CONN может пережить REINIT, его адрес не является ID сессии.
|
||
Управляющие поля и размеры списков имеют явный byte order и пределы.
|
||
|
||
ACCEPT содержит handle, фактический начальный индекс, границы кольца и путь субпотока.
|
||
Реальное получение блока, а не только ACCEPT, подтверждает пригодность выдачи.
|
||
Индекс сразу после последнего доступного блока разрешён: курсор ждёт его появления в том же кольце.
|
||
Более далёкий будущий индекс отвергается. Пустой источник допускает выдачу с 0/с конца,
|
||
которая ждёт первый блок; первый проверенный DATA по-прежнему устанавливает общий N.
|
||
Пустой ретранслятор пути не объявляет. Завершение без данных подтверждается подписанным END с last_seq=UINT64_MAX.
|
||
Отказы различают отсутствие подписки/трансляции, эпоху, FEC, позицию, слот, перегрузку, цикл и право доступа.
|
||
DATA содержит поколение сессии, handle, неизменяемый подписанный блок источника и изменяемый путь.
|
||
Источник подписывает и END с ключом трансляции и индексом последней пачки, чтобы ретранслятор не мог подделать окончание.
|
||
|
||
Нет продления 6 секунд — отправитель закрывает выдачу и сообщает CLOSED, при необходимости через маршрутизатор группы.
|
||
Аренда, пробы и timers используют монотонное локальное время. Таймаут аренды очищает ресурсы;
|
||
реакция на отсутствие прогресса начинается раньше по метрикам потока.
|
||
Потеря отдельного ETCP-линка не закрывает выдачи, пока NCD остаётся UP.
|
||
DOWN закрывает выдачи соответствующей сессии; REINIT требует их согласовать заново.
|
||
Локальное освобождение ресурсов не ждёт доставки уведомления.
|
||
|
||
8. Начальная позиция и перенос субпотоков
|
||
|
||
Начальный запуск:
|
||
1) По опциям мемберов и BGP выбрать первый подходящий онлайн-узел, включая сам источник.
|
||
2) Запросить один субпоток с N=UINT64_MAX.
|
||
3) Получить и проверить первый блок, зафиксировать его source_epoch и batch_seq=N.
|
||
4) У остальных поставщиков запросить субпотоки этой же эпохи с конкретного N.
|
||
5) Собрать достаточный набор блоков одной пачки, затем продолжать непрерывное получение.
|
||
|
||
Не выбирать независимый последний индекс у каждого поставщика: пачки должны совпадать.
|
||
Если N успел исчезнуть из колец или набор собрать нельзя, явно начать новую попытку с конца одного поставщика.
|
||
Не смешивать старую и новую попытки и не выдавать их за непрерывное содержимое.
|
||
|
||
Обычный перенос одного субпотока:
|
||
1) Выбрать первую ещё нужную пачку N и поставщика, способного её выдать.
|
||
2) Создать новую выдачу, продолжая старую; временное перекрытие также занимает исходящий слот нового поставщика.
|
||
3) Получить блоки и подтвердить продвижение нового поставщика.
|
||
4) Закрыть старую выдачу. При отказе новой сохранить старую и отменить неудачную попытку.
|
||
|
||
Дедупликация — по (stream key, batch_seq, subblock), независимо от handles.
|
||
При перекрытии качество поставщиков учитывается отдельно, но блок потребителю выдаётся один раз.
|
||
При явном отказе разрешено одновременно восстанавливать несколько субпотоков.
|
||
Точная задержка обычного переноса и гистерезис задаются настройками; небольшое колебание RTT не запускает перестройку.
|
||
|
||
9. Пути и защита от циклов
|
||
|
||
У каждого субпотока свой stream-путь от источника до поставщика; BGP-путь его не заменяет.
|
||
INFO_RESP и ACCEPT содержат путь запрошенного субпотока.
|
||
Путь начинается источником, не содержит нулей и повторов; подписка запрещена, если получатель уже находится в нём.
|
||
Эта проверка повторяется при принятии запроса, а не только при предварительном выборе.
|
||
|
||
DATA несёт фактически пройденные узлы; начальный путь содержит источник, последний — непосредственного проверенного отправителя.
|
||
При пересылке добавляется свой node_id. Повторное посещение и превышение максимума хопов запрещены.
|
||
При выдаче из кольца сохраняется история пути блока; запрещено отправлять его уже пройденному узлу.
|
||
В связи с этим отсутствие пригодного блока для конкретного получателя также обозначается пропуском.
|
||
Смена upstream обновляет объявляемый путь и повторно проверяет downstream-выдачи; возникший цикл закрывается с причиной LOOP.
|
||
При гонках метрик временно возможна неработающая цепочка, но DATA не циркулирует, а отсутствие прогресса запускает поиск.
|
||
Старые данные в кольце сами по себе не делают узел качественным live-поставщиком.
|
||
|
||
10. Относительная задержка, остановка и rate
|
||
|
||
Метрики ведутся отдельно для каждого поставщика и субпотока.
|
||
Обрабатываются новые индексы, а не дубликаты; timestamp всех субпотоков одной пачки одинаковый.
|
||
Для последовательных блоков:
|
||
source_delta_ms = (uint16_t)(source_ts_current - source_ts_previous)
|
||
receive_delta_ms = local_receive_current_ms - local_receive_previous_ms
|
||
lag_ms = max(0, lag_ms + receive_delta_ms - source_delta_ms)
|
||
|
||
Первый блок устанавливает базу. Обычный оборот timestamp обрабатывается без скачка lag.
|
||
Так измеряется накопленное отставание относительно скорости источника, а не абсолютное время от источника до получателя.
|
||
Ускоренный приход уменьшает lag, но значение не становится отрицательным.
|
||
Источник timestamp не изменяется по пути, поэтому изменение доставки учитывает задержки на всей цепочке.
|
||
Базу сбрасываем при отмеченном источником разрыве времени, неоднозначной дельте, новой выдаче/эпохе или разрыве последовательности.
|
||
Резкое изменение позиции выдачи не считается доказательством улучшения задержки.
|
||
|
||
Ожидаемый межблочный интервал и rate источника оцениваются по окну его timestamp и объёмам блоков.
|
||
Если несколько блоков имеют один timestamp, агрегируем объём до ненулевой дельты, не делим на ноль.
|
||
Не используем время формирования всех n блоков одной пачки как n независимых временных интервалов.
|
||
При отсутствии новых данных продолжаем измерять отставание от ожидаемого следующего прихода:
|
||
stall_lag_ms = lag_ms + max(0, now_ms - last_receive_ms - expected_interval_ms)
|
||
Превышение 500 мс является проблемой доставки; полная остановка не остаётся незамеченной только потому, что новых timestamp нет.
|
||
Отсутствие данных источника и остановка на маршруте по одной этой метрике неразличимы:
|
||
фиксируем отсутствие прогресса, не приписывая ему недоказанную причину. END прекращает ожидание новых блоков.
|
||
|
||
История проблем — 60 секундных корзин: число запаздывающих блоков и отдельные эпизоды остановки.
|
||
Блок считается запоздавшим один раз для соответствующей выдачи; один эпизод остановки не считается заново на каждом тике.
|
||
Сохраняются число наблюдаемых блоков, rates и доля проблем, чтобы сравнение не искажалось разным битрейтом.
|
||
FEC-восстановление не считается доставкой отсутствующего субпотока; частичные пачки и пропуски считаются отдельно.
|
||
Скорость продвижения по старой истории при запуске/переносе отличается от steady live и явно отмечается.
|
||
|
||
INFO_RESP также сообщает число свободных исходящих слотов, диапазоны буфера, актуальность прогресса, очередь и нагрузку.
|
||
Суммарный RTT = RTT непосредственного соединения + объявленный RTT stream-пути кандидата, отдельно по субпотоку.
|
||
Поле суммарного RTT — не менее 32 бит с явными единицами и признаком неизвестного/устаревшего значения.
|
||
|
||
11. Поиск поставщиков и расписание проб
|
||
|
||
Кандидаты — онлайн в BGP данной группы, с подпиской на нужную трансляцию/эпоху в опциях мембера.
|
||
Начальный поиск учитывает источник. Фоновые пробы ретрансляторов исключают мобильных.
|
||
Мобильный узел может быть источником и получателем; выбранный мобильный источник допускается к подключению.
|
||
Активное получение/публикация согласовывается с активностью ядра, чтобы standby не прерывал поток.
|
||
Локальные owners удерживают эффективный ACTIVE до последнего close, включая сохранённый буфер после END.
|
||
Запрошенный frontend режим хранится отдельно: STANDBY не отменяет стрим, а применяется после снятия последнего владения.
|
||
|
||
При запуске экземпляра одновременно пробуем до 32 совместимых по типу подключения кандидатов.
|
||
Если подходящих меньше, пробуем имеющихся. Это узлы, а не 32 отдельных адреса или субпотока.
|
||
Совместимость определяется существующими транспортными правилами; известный рабочий транспорт переиспользуется.
|
||
После стартовой серии запускаем не более одной новой пробы в секунду.
|
||
Один кандидат пробуется один раз за цикл; новый полный цикл начинается не раньше 30 секунд от старта предыдущего.
|
||
Если кандидатов мало и цикл исчерпан раньше, до этого срока ждём. Если их много, цикл занимает фактическое время обхода.
|
||
Стартовые пробы учитываются в первом цикле, а не повторяются сразу после него.
|
||
Новые кандидаты из Merkle/BGP могут добавляться в текущий цикл с темпом 1/с, без повторного опроса уже проверенных.
|
||
Неуспех имеет backoff; одинаковые активные пробы одного пира для разных экземпляров переиспользуются.
|
||
Временные NCD handles невыбранных кандидатов освобождаются; рабочие экземпляры удерживают свои handles.
|
||
|
||
Используются route_connectivity, sock_match/NCD и метрики существующих соединений; второй адресный probe-движок не создаётся.
|
||
Прямая доступность — UNKNOWN/REACHABLE/UNREACHABLE с временем замера, а не вечный boolean.
|
||
|
||
Порядок выбора: доступный субпоток/индекс и отсутствие цикла; затем проблемы доставки и RTT;
|
||
далее устойчивость набора поставщиков, совпадение промежуточных узлов и число хопов.
|
||
Стремимся получить n субпотоков, хотя k достаточно для decode.
|
||
При возможности не более r субпотоков от одного поставщика: потеря его при получении всех n оставляет не менее k.
|
||
При r=0 такой защиты нет; при недостатке кандидатов ограничение ослабляется с отражением устойчивости в статусе.
|
||
Учитываем совпадение путей разных поставщиков, кроме общего источника.
|
||
|
||
12. Общая отправка и перегрузка
|
||
|
||
На удалённого пира — одна ограниченная очередь стриминга для всех групп и источников.
|
||
Управление имеет небольшой приоритет; выдачи данных чередуются, чтобы один источник не захватил всю очередь.
|
||
При старте с прошлого индекса не помещаем сразу всё кольцо в очередь: читаем его по курсору по мере готовности отправки.
|
||
Темп задают имеющиеся данные и backpressure ETCP, независимый транспортный shaper не создаётся.
|
||
|
||
Отправка ждёт освобождения conn->send_input_q через queue_waiter_wait с существующим порогом.
|
||
Не переполняем очередь, не меняем чужой общий порог и не заменяем waiter активным опросом.
|
||
Handle waiter обнуляется полностью, callback может быть синхронным; отменяем waiter до освобождения владельца.
|
||
При автозаборе ll_queue соблюдается queue_data_get -> обработка -> queue_resume_callback.
|
||
При успехе etcp_send пакет принадлежит транспорту; при ошибке его освобождает stream.
|
||
Принятие стеком не означает доставку; для диагностики учитываются нижние очереди/inflight и продвижение приёмника.
|
||
Уже принятые ETCP пакеты не извлекаются обратно; общий транспорт ради одного потока не сбрасывается.
|
||
|
||
Раз в 200 мс сохраняется интервал, история — 10 секунд.
|
||
Длительность интервала фактическая, включая задержки uasync.
|
||
По каждому пиру и выдаче считаем пакеты/байты:
|
||
A — поступившая нагрузка, D — передано в ETCP, X — отменено/вытеснено, Q — ожидающий объём;
|
||
баланс Q_next = Q + A - D - X, возраст старейшего задания, rate и скорость роста.
|
||
Для заданий-ключей байтовый объём — размер ожидающего блока, память самих заданий учитывается отдельно.
|
||
Также сохраняются отказы при постановке, чтобы ограничение очереди не скрывало реальный избыток нагрузки.
|
||
|
||
Подтверждение перегрузки — непрерывные 500 мс наблюдаемого отставания, по монотонному времени, не по округлённому числу тиков.
|
||
Возраст данных >200 мс вместе с устойчивым ростом — сигнал недостаточной скорости.
|
||
Полная остановка D также обрабатывается. Краткий глитч с последующей быстрой разгрузкой не вызывает немедленного отключения.
|
||
Нагрузка uasync берётся из uasync_get_load(); дополнительно измеряется опоздание callbacks.
|
||
Проблема одного пира отличается от одновременного роста многих очередей и локального отставания event loop.
|
||
Высокий CPU отдельно от отставания/очередей не является достаточным основанием.
|
||
|
||
Скорость роста g оценивается в байтах/с по увеличению Q до искусственных удалений:
|
||
в интервале без смены выдач g = max(0, (A-D)/elapsed_seconds).
|
||
Rate выдачи — её средний вклад в поступающую нагрузку, а не урезанная скорость выхода из перегруженного канала.
|
||
Для разгрузки нужно снять суммарный rate больше g, чтобы очередь начала убывать.
|
||
Число выдач выбирается по их rates: закрываем достаточно выдач для требуемого сокращения;
|
||
при сильном росте это сразу несколько, не фиксированная одна и не случайное постоянное число.
|
||
|
||
OVERLOAD содержит request_id, расчётное число выдач, требуемое сокращение rate и список handles с фиксированными rates.
|
||
Получатель выбирает handles с учётом FEC и альтернативных поставщиков и отправляет OVERLOAD_SELECT.
|
||
Отправитель исполняет выбор, только пока актуален исходный request_id, и сообщает CLOSED.
|
||
Получатель не отсоединяет выбранные handles до CLOSED: поздний SELECT после принудительного закрытия не режет дополнительные выдачи.
|
||
При разных rates одного количества закрытий недостаточно: суммарный снятый rate должен покрыть требование.
|
||
Rate закрываемых выдач фиксируется по оценке на момент запроса, чтобы условие исполнения не менялось на каждом тике.
|
||
Срок реакции — 2 секунды с первого запроса; повторы не сбрасывают срок и не начинают новое требование.
|
||
Новые выдачи, компенсирующие запрошенное сокращение, до разгрузки не принимаются.
|
||
Если требование не выполнено, отправитель сам закрывает достаточный остаток выдач и сообщает handles/причину.
|
||
Далее снова измеряется рост; автоматический выбор учитывает освобождаемую нагрузку, а при равенстве допустима случайность.
|
||
При глобальном отставании сокращение выбирается по всем пирам модуля.
|
||
Память и возраст очереди остаются ограниченными во время ожидания; просроченные задания удаляются с GAP/EXPIRED.
|
||
|
||
13. Статусы через опции мембера и Merkle
|
||
|
||
Статус источника и список подписок принадлежат самому мемберу в конкретной группе.
|
||
Они входят в его подписанный блок A/userinfo и распространяются существующим member_sync/merkle_sync.
|
||
adm_tags — блок владельца, для самоуправляемых stream-опций он не используется.
|
||
Отдельного STREAM_ANNOUNCE, broadcast-обновлений и собственных TTL/версий анонсов нет.
|
||
|
||
Опции содержат:
|
||
- stream_source: активна ли собственная трансляция; если активна — её source_epoch и параметры FEC.
|
||
- stream_subscriptions: список (source_node_id, source_epoch), на которые узел локально подписан.
|
||
Формат — совместимые с существующим плоским userinfo строковые значения; список кодируется однозначно,
|
||
со строгим разбором 64-битных IDs без потери точности через JSON numbers.
|
||
Зафиксированный формат:
|
||
stream_source = "<source_epoch:16 lowercase hex>:<n:decimal>:<r:decimal>:<block_size:decimal>"
|
||
stream_subscriptions = "<source_node_id:16 lowercase hex>:<source_epoch:16 lowercase hex>,..."
|
||
Отсутствующая/пустая опция означает отсутствие активности. Подписки отсортированы по source_node_id, затем эпохе;
|
||
нулевые IDs/эпохи, дубликаты, неверные разделители, ведущие нули decimal и переполнение отвергаются.
|
||
Активная публикация требует записи собственной трансляции в stream_subscriptions.
|
||
Максимум элементов списка — MS_USERINFO_MAX/34; фактически доступное число дополнительно ограничено
|
||
размером всего JSON с именем, аватаркой и прочими сохранёнными опциями. Две stream-опции меняются атомарно.
|
||
Источник включает свою трансляцию в собственные подписки.
|
||
Список относится к трансляциям, а не к сетевым handles или выбранным upstream-поставщикам.
|
||
|
||
Изменение подписки/запуск/остановка источника обновляет свой блок мембера:
|
||
userinfo + возрастающий update_ts + update_sig, атомарно с Merkle-хешами, после commit запускается распространение.
|
||
Другие опции (имя, аватар и т.д.) сохраняются; запись одного модуля не должна стирать состояние другого.
|
||
Размер укладывается в MS_USERINFO_MAX; переполнение — явная ошибка подписки, а не молчаливое обрезание.
|
||
При запуске ядра свои stream-опции приводятся к реально восстановленному локальному состоянию,
|
||
чтобы старый источник/подписка после аварии не объявлялись работающими без экземпляра.
|
||
|
||
Подписка удалённого мембера актуальна только если есть его живой BGP-путь в этой же группе.
|
||
Недостаточно присутствия записи в SQLite/реестре или произвольного ETCP-соединения из другой группы.
|
||
При исчезновении BGP-пути узел исключается из кандидатов; его подписанная опция в Merkle не удаляется третьей стороной.
|
||
При возвращении в BGP опции читаются заново и текущая доступность подтверждается INFO.
|
||
Статус источника также проверяется совместно с его доступностью; наличие старого source_epoch в БД не доказывает поступление данных.
|
||
|
||
Stream следит за двумя независимыми событиями: изменением блока мембера и изменением BGP-доступности.
|
||
Текущий props callback передаёт adm_tags; stream-опции читаются из принятого userinfo после commit,
|
||
а не трактуются как поля adm_tags.
|
||
Merkle уже обеспечивает версии, подписи и обмен для поздних участников; второй механизм хранения объявлений не создаётся.
|
||
Rates, RTT и очереди запрашиваются прямо у кандидата, а не записываются в Merkle каждые 200 мс.
|
||
Входящий SUBSCRIBE проходит авторизацию по членству; задержка распространения его опции не должна создавать взаимное ожидание.
|
||
Сам получатель обязан иметь локальную подписку до запросов, а выдающий узел — свою до обработки потока.
|
||
|
||
14. Жизненный цикл и диагностика
|
||
|
||
При остановке последнего локального владельца прекращаем producers/поиск, снимаем опцию подписки,
|
||
отменяем callbacks/таймеры/waiters, закрываем сетевые выдачи, убираем задания и освобождаем свои NCD handles.
|
||
Кольцо и FEC-контекст освобождаются после прекращения обращений.
|
||
Работа других трансляций/модулей на общем ETCP сохраняется.
|
||
Удаление группы, исключение мембера и смена source_epoch отменяют относящиеся к ним выдачи.
|
||
Stop/destroy выполняются по правилам ядра, вне callbacks останавливаемого сервиса.
|
||
|
||
Категория stream с конфигурируемым уровнем:
|
||
- INFO: запуск/остановка с FEC/размером/лимитами, выдачи, перенос, подтверждённая перегрузка и её результат, итоговые счётчики.
|
||
- DEBUG: выбор кандидата с метриками/причиной, окно кольца, timestamp-дельты/lag/rates, сводки очередей и циклов проб.
|
||
- TRACE: отдельные блоки, протокольные команды и важные ветви при включённой подробной диагностике.
|
||
- WARN/ERROR: отказные и нештатные ветки с контекстом, включая подпись, эпоху, LOOP, EXPIRED, память, аренду и транспорт.
|
||
|
||
Указываются группа/источник/эпоха, peer, handle/subblock, индекс, состояние, причина и значимые величины.
|
||
При перегрузке — A/D/X/Q, возраст, длительность подтверждения, g, rates выбранных выдач и требуемое сокращение.
|
||
При timestamp-разрыве — предыдущий/новый индекс, timestamp и причина сброса базы.
|
||
Ключи и содержимое данных не выводятся; частые события агрегируются с полными счётчиками.
|
||
Не выдавать принятие в очередь за доставку, относительный lag за абсолютную задержку, старую опцию за онлайн-подписку.
|
||
|
||
15. Реализация и проверки
|
||
|
||
Порядок:
|
||
1) Подписки/экземпляры, member-опции и BGP-фильтр, дескриптор, FEC/подпись/timestamp, кольцо.
|
||
2) Raw-протокол, NCD + reverse, выдачи с индекса/конца, аренда и защита от повторов.
|
||
3) Общая очередь/backpressure, относительные метрики, rates и разгрузка.
|
||
4) Стартовые 32 пробы/последующий цикл, выбор путей, защита от циклов и перенос.
|
||
5) API непрозрачных данных и потребителя, без интеграции видеокодека в этом этапе.
|
||
|
||
Проверки:
|
||
- Несколько подписок/источников/групп на одном ETCP; stop одной сохраняет остальные и чужое владение.
|
||
- Неподписанный узел не создаёт экземпляр, не выполняет crypto/FEC для DATA и не ретранслирует его.
|
||
- Источник задаёт различные FEC; decode из k проверенных блоков и невозможность при k-1.
|
||
- Подпись каждого исходного/проверочного блока; подмена payload/timestamp/индекса/FEC/эпохи/группы отвергается.
|
||
- Кодограммы около 1300 байт, полный/неполный буфер, источник сбрасывает за 100 мс, ретранслятор не имеет такого таймера.
|
||
- Оборот timestamp, нулевая дельта, постепенное отставание, догон, полная остановка и длинный разрыв без ложного числа оборотов.
|
||
- Переполнение 32-МБ кольца, дырки, EXPIRED до отправки, курсор медленного получателя и ограниченность памяти.
|
||
- Первый подписанный блок с конца задаёт общий N; остальные выдачи начинают с него, а не с независимых концов.
|
||
- Идемпотентные запросы/продления/закрытия, водяной знак handles, поздние сообщения, REINIT и новая эпоха источника.
|
||
- Reverse/неуспех/отмена; потеря одного линка сохраняет выдачи, DOWN всего NCD запускает восстановление.
|
||
- Перекрытие поставщиков без дублирования потребителю, rollback, одновременное восстановление нескольких субпотоков.
|
||
- Цикл по устаревшим метрикам, одновременная перестройка и выдача сохранённых путей: DATA не циркулирует.
|
||
- Глитч короче подтверждения, устойчивое отставание 500 мс, нулевой выход и локальная перегрузка uasync.
|
||
- Выбор числа закрытий по g/rates, разные rates, повтор OVERLOAD, частичное выполнение и закрытие остатка через 2 секунды.
|
||
- 32 совместимых кандидата на старте, далее 1/с, маленький/большой список и запрет повторного полного цикла раньше 30 с.
|
||
- Merkle-опции до/после BGP-события, офлайн-опция не кандидат, поздний участник, перезапуск и сохранение других полей userinfo.
|
||
- Мобильный источник/получатель и исключение мобильных из фоновых проб ретрансляторов.
|
||
|
||
Перед кодированием фиксируются точная раскладка stream_proto.h, строковая схема member-опций и численные
|
||
лимиты собственной очереди/служебной памяти. Это детализация реализации принятых решений, а не повторный выбор транспорта,
|
||
подписи, часов, формата содержимого, анонсов, отдельного дозапроса или расписания проб.
|
||
Гистерезис обычного переноса и небольшой запас rate сверх g подбираются на стенде с сохранением заданных сроков.
|
||
|
||
Исходники добавляются в Autotools и применимые desktop/Android CMake-сборки общего ядра.
|
||
Тесты добавляются через tests/Makefile.am. Диагностика должна однозначно показывать выбор путей,
|
||
пропуски, сбросы timestamp-базы, переключения и фактический результат разгрузки.
|
||
|
||
16. План работ и текущий статус реализации
|
||
|
||
Реализация начата 10.10.2026. Работа разбита на проверяемые этапы:
|
||
|
||
[+] Основа данных в src/stream:
|
||
stream_proto.h — канонический big-endian формат подписанного блока; дефолтный полный блок 1300 байт.
|
||
stream_block — RS и Ed25519-подпись каждого блока; проверка ключа трансляции, параметров и содержимого.
|
||
stream_buffer — общий бюджет 32 МБ по фактически сохранённым блокам, индекс пачек и вытеснение старейшей пачки.
|
||
stream_metrics — относительное отставание, rate, timestamp wrap/reset и минутная история проблем/остановок.
|
||
stream_source — приём непрозрачных байтов, немедленная выдача полной пачки, таймер остатка 100 мс и отмена при destroy.
|
||
Добавлены категория stream, Autotools-сборка и test_stream_core.
|
||
Desktop/Android CMake уже используют GLOB_RECURSE для src/*.c и автоматически включают новые компоненты.
|
||
Проверки: подписи и подмены полей, все 28 пар потерь при 6+2, другие FEC-параметры, padding,
|
||
дырки/переполнение кольца, timestamp через ноль/длинный перерыв, остановка и отмена таймеров, учёт утечек.
|
||
./build.sh --no-gui -j4 и ./check.sh прошли: 143 passed, 0 failed, 0 skipped;
|
||
отдельные proxy/full, burst и load также PASS. Лог: /tmp/stream-check.log.
|
||
|
||
[+] Включение в жизненный цикл чат-сервиса — 11.10.2026:
|
||
stream.c/h — контекст в UTUN_INSTANCE, локальные handles публикации/подписки, общий экземпляр и буфер.
|
||
DATA/GAP/END/CLOSED доставляются отложенно через один callback экземпляра ядра;
|
||
callback может закрывать handles, заимствованные данные живут до его возврата.
|
||
stream_member.c/h — канонические опции, проверка подписанного профиля/ключа и членства,
|
||
online-кандидаты только из живых BGP-путей этой CHAT-группы; мобильный источник допускается, relay исключается.
|
||
chat_core_set_my_profile_options — атомарная замена опций с сохранением имени, аватарки и остальных userinfo.
|
||
При старте снимаются оставшиеся после аварии собственные опции; смена эпохи/ключа или утрата членства отменяют подписку.
|
||
Удаление группы и остановка CHAT отменяют таймеры/события, отсоединяют handles и освобождают буферы;
|
||
detached handle остаётся во владении вызывающего до stream_close, общий UTUN/транспорт сохраняется.
|
||
test_stream_service: четыре живых ядра, Merkle-обмен через ETCP, две группы, общий буфер двух владельцев,
|
||
BGP withdraw с сохранённой опцией, смена эпохи, потеря своего членства, удаление канала, restart и отмена таймера.
|
||
Проверены rollback размера/SQLite, FEC-доставка непрозрачных байтов и закрытие из DATA callback, DATA перед END.
|
||
Тест прошёл, счётчик живых аллокаций после destroy вернулся к нулю. Лог: /tmp/stream-service-test-final.log.
|
||
Найденная тестом утечка существующих BGP-путей исправлена: записи освобождаются до контейнера node_paths.
|
||
Общий ./check.sh: 144 passed, 0 failed, 0 skipped; proxy/full, burst и load — PASS.
|
||
Лог общего прогона: /tmp/stream-service-check.log (107 с).
|
||
|
||
[+] Сетевая выдача — 11.10.2026:
|
||
stream_wire.c/h — big-endian формат, raw ETCP_ID_STREAM=0x07, routed ETCP_RT_ID_STREAM=0x39,
|
||
INFO/ACCEPT с границами окна и путём, 64-битные эпохи/handles, отдельная подпись источника на END.
|
||
stream_network.c/h — собственный NCD owner пира, общий для его потоков/групп; ожидание его UP,
|
||
прямые SUBSCRIBE/ACCEPT/REJECT/DATA/GAP/RENEW/UNSUBSCRIBE/CLOSED/END, routed REVERSE_REQ/CLOSED.
|
||
Новые handles назначаются при постановке SUBSCRIBE в общую FIFO; watermark защищает от закрытых/старых запросов.
|
||
Первый проверенный DATA с конца устанавливает общий N; прочие latest-выдачи ждут его и запрашивают конкретный N.
|
||
Повторный stream_receive_restart отменяет upstream старой попытки, оставляя кольцо/downstream;
|
||
старые receive handles отсоединяются и требуют close. Уже сохранённый первый блок также устанавливает новый старт.
|
||
DATA копируется из кольца только перед отправкой; пути сохраняются по каждому блоку и проверяются на LOOP.
|
||
Все выбранные upstream, прошедшие недостающую пачку, позволяют потребителю выдать явный GAP и продолжить.
|
||
END подписывает domain/ключ запуска/последний индекс; нельзя завершить выдачу до прохождения её последнего блока/пропуска.
|
||
Период RENEW=2с, аренда=6с, первая попытка=5с; reverse не чаще 1/с в этом сроке.
|
||
DOWN/REINIT, потеря членства и закрытие локальной подписки отменяют относящиеся выдачи;
|
||
закрытие одной группы/выдачи сохраняет чужое владение транспортом и другие группы на том же пиру.
|
||
test_stream_service расширен настоящей цепочкой источник -> relay -> получатель поверх ETCP,
|
||
общим индексом, новым bootstrap, FEC 6+2 после снятия двух субпотоков, GAP, LOOP, повторами SUBSCRIBE/reverse,
|
||
подписанным END, продлениями/таймаутом аренды и асинхронным REINIT.
|
||
Две группы с FEC 6+2 и 1+0 используют один ETCP: истечение выдач первой сохраняет DATA второй.
|
||
test_stream_core проверяет wire: все 64 бита, усечения, версии, пути/циклы и размеры.
|
||
Оба теста прошли под ASAN/LeakSanitizer с detect_leaks=1 и halt_on_error=1, без ошибок и остатка живых аллокаций.
|
||
Логи: /tmp/stream-network-asan-core.log и /tmp/stream-network-asan-service.log.
|
||
Обычная сборка восстановлена: ./build.sh --no-gui -j4 прошёл.
|
||
Общий ./check.sh: 144 passed, 0 failed, 0 skipped; proxy/full (9/9), burst и load — PASS.
|
||
Лог: /tmp/stream-network-check.log (88 с).
|
||
|
||
[+] Метрики и разгрузка — 11.10.2026:
|
||
stream_load.c/h — баланс A/D/X/Q по packets/bytes для выдачи, пира и модуля;
|
||
интервалы >=200мс фактической длительности, история 10с, рост A-D за 1с до искусственных X.
|
||
Изменение состава выдач исключает смешанный интервал из роста и сбрасывает его подтверждение.
|
||
Кольцо сообщает только фактические вставки/вытеснения; повторный блок не создаёт A.
|
||
Списки субпотоков по времени вставки дают точный возраст ещё ожидающих блоков, в том числе вне порядка batch_seq.
|
||
Логическая DATA-очередь представлена курсорами и счетчиками: содержимое и история остаются в одном 32-МБ кольце.
|
||
Частные/общие метрики lag/rates/late/stops подключены к подписанным DATA; после END ожидание прекращается.
|
||
INFO содержит nonce пробы и 64-битный снимок метрик; RTT — uint32 мс с признаком неизвестного.
|
||
Условие перегрузки: ожидающая нагрузка старше 200мс и рост либо нулевой D;
|
||
непрерывное подтверждение — 500мс по монотонным часам, независимо от количества тиков.
|
||
Требуемое сокращение — g + 1% + 1 байт/с, с ограничением суммой доступных rates; при нулевом D — также оценка backlog/2с.
|
||
Rates фиксируются при создании OVERLOAD. Расчётное число — подсказка, исполнение проверяется по суммарному rate.
|
||
Получатель предпочитает закрытия, сохраняющие k с учётом других поставщиков, затем parity при равных условиях.
|
||
OVERLOAD_SELECT предлагает handles; source закрывает только актуальное требование, поздний/повторный выбор безопасен.
|
||
Срок 2с начинается с первого запроса и не меняется при повторе. Невыполненный остаток source закрывает сам.
|
||
Новые SUBSCRIBE не компенсируют разгрузку: запрет действует до исполнения и 500мс снятого давления;
|
||
stream_peer_get_load.accepting сообщает этот статус отдельно от request_active.
|
||
Глобальный бюджет включается только для backlog нескольких пиров вместе с CPU/опозданием callbacks;
|
||
CPU отдельно не отключает выдачи, уже запрошенное сокращение повторно не учитывается.
|
||
Control FIFO ограничена 128 кодограммами по 1094 байта, возрастом 4с и отменой неподтверждённых запросов.
|
||
Просроченные ожидающие DATA при активном OVERLOAD учитываются X и пропускаются явным GAP, кольцо не стирается.
|
||
Диагностика сообщает A/D/X/Q, age, input/output/g, длительность интервала, cpu/late callbacks,
|
||
frozen/released rates, request/deadline и нижние очереди/inflight; D остаётся принятием ETCP, а не доставкой.
|
||
test_stream_core: баланс, X отдельно от D, граница 500мс, глитч, смена состава, 10-секундное окно и широкие wire-метрики.
|
||
test_stream_service: реальная заблокированная очередь ETCP, короткий глитч без закрытий, частичная parity-разгрузка,
|
||
продолжающийся FEC decode, несколько закрытий, подавленный SELECT/fallback/поздний выбор и общий бюджет двух пиров.
|
||
Высокий CPU без backlog не создаёт нового OVERLOAD. Оба теста прошли под ASAN/LeakSanitizer без ошибок и утечек.
|
||
Логи: /tmp/stream-pressure-asan-core.log и /tmp/stream-pressure-asan-service.log.
|
||
Обычная сборка восстановлена; ./check.sh: 144 passed, 0 failed, 0 skipped;
|
||
proxy/full (9/9), burst и load — PASS. Лог: /tmp/stream-pressure-check.log (90 с).
|
||
|
||
[+] Автоматический выбор и перенос поставщиков — 11.10.2026:
|
||
stream_optimizer.c/h — один планировщик на локальный экземпляр, общий для всех owners подписки.
|
||
stream_subscribe_open автоматически запускает получение; stream_subscribe_manual_open оставляет ручные выдачи для диагностики.
|
||
Режимы не смешиваются; внешний receive/probe/restart не может вмешаться в автоматическое владение handles.
|
||
INFO-only probe не резервирует SUBSCRIBE handle и не передаёт DATA; одним NCD-владением последовательно опрашивает субпотоки.
|
||
Общий stream_peer переиспользует NCD между группами/источниками; CLOSED handle переоткрывается перед новой попыткой.
|
||
INFO_REQ запрашивает неизвестную receiver_epoch=0; INFO_RESP подтверждается nonce текущей пробы и собственной эпохой.
|
||
Локальный DOWN/REINIT вращает own epoch. При обнаружении новой чужой эпохи own сохраняется,
|
||
старые согласованные выдачи отменяются, а незавершённые INFO получают новый nonce: взаимного вращения эпох нет.
|
||
Тест односторонней смены поколения подтвердил восстановление без разрыва ETCP и без смены эпохи другой стороны.
|
||
Совместимость проверяется в NCD без создания линков: общий исходящий обход IPv4/IPv6/TCP,
|
||
возможность reverse по публикуемым адресам и sock_match; фактическую достижимость подтверждает ограниченная проба.
|
||
Стартовая серия — до 32 узлов; далее 1 новый узел/с. Посещённые узлы не повторяются в цикле,
|
||
новый цикл ждёт завершения обхода/активных проб и минимум 30с; новые кандидаты добавляются без нового burst.
|
||
Неуспехи имеют backoff 30/60/120/240/480с; подтверждённая проба восстанавливает доступность.
|
||
INFO сохраняет диапазон, фактический путь, metrics, RTT, свободные slots, accepting, queue, CPU и возраст прогресса.
|
||
RTT цепочки относится к этому пути; смена фактического пути DATA делает старое измерение неизвестным,
|
||
новая проба обновляет RTT соответствующей активной выдачи. Невыбранные снимки истекают через 60с.
|
||
Первый поставщик запрашивается с конца; остальные стартуют с его проверенного N, даже если k уже позволили выдать пачку.
|
||
Поиск учитывает доступную старую позицию, запрет LOOP, проблемы/RTT, лимит r при наличии альтернатив и общие узлы пути.
|
||
Более новый индекс повторно проверяется свежим INFO/SUBSCRIBE: старое объявление last не является вечным верхним пределом live-потока.
|
||
Обычно переносится один субпоток; новая выдача перекрывает старую и заменяет её только после проверенного DATA и догоняющего cursor.
|
||
По умолчанию: подтверждение улучшения 2с, удержание поставщика 5с, RTT-гистерезис 20мс; параметры доступны через stream_selection_configure.
|
||
Новая выдача без достаточного продвижения отменяется через 5с, старая остаётся. CLOSED/DOWN восстанавливают несколько отсутствующих субпотоков.
|
||
При отсутствии decode-прогресса 5с, недостатке работающих субпотоков и наличии более новой истории возможен явный restart с конца;
|
||
пропущенный диапазон передаётся потребителю GAP, кольцо/downstream сохраняются. Сам по себе простой источника restart не вызывает.
|
||
stream_selection_get_info сообщает пробы/циклы, выдачи, перекрытия, поставщиков, миграции, отказы/restart и фактическую FEC-защиту.
|
||
Защита подтверждается всеми n проверенными работающими субпотоками и не более r на поставщика; при недостатке поставщиков помечается ослабленной.
|
||
Владельцы публикации/подписки удерживают ACTIVE; запрошенный STANDBY восстанавливается после закрытия последнего экземпляра.
|
||
Подписанный END проходит также для источника без единого DATA.
|
||
test_stream_core проверяет границы 32/1с/30с, новые записи, долгий/незавершённый обход и отсутствие повторного burst.
|
||
test_stream_service: INFO без DATA, пустой источник, общие owners, цикл 30с, 400 непрерывных пачек,
|
||
распределение FEC, перенос с перекрытием, остановка relay, реальный CLOSED, сохранение ETCP, END без данных и восстановление STANDBY.
|
||
NCD-тест проверяет прямую/reverse-only/несовместимую пару без изменения соединений.
|
||
stream core/service, NCD и standby transport прошли ASAN/LeakSanitizer без ошибок и утечек.
|
||
Логи: /tmp/stream-optimizer-asan-core.log, /tmp/stream-optimizer-asan-service.log,
|
||
/tmp/stream-optimizer-asan-ncd.log и /tmp/stream-optimizer-asan-standby.log.
|
||
Односторонняя смена поколения и окончательный service-тест повторно прошли ASAN/LeakSanitizer:
|
||
/tmp/stream-generation-asan-service.log. Общий ./check.sh: 144 passed, 0 failed, 0 skipped;
|
||
proxy/full (9/9), burst и load — PASS; /tmp/stream-optimizer-check.log (97с).
|
||
|
||
[ ] Расширенные сетевые проверки:
|
||
реальные NAT/direct/reverse, большой набор поставщиков, смена адресов и мультилинк под длительной нагрузкой,
|
||
одновременная перестройка нескольких ретрансляторов, нагрузка нескольких автоматических источников/групп и mobile standby на устройстве.
|
||
Живой стенд проверяет несколько поставщиков на четырёх ядрах; граница 32 и сроки отдельно проверяются чистой политикой расписания.
|
||
|
||
17. Зафиксированный сетевой формат и пределы реализации
|
||
|
||
Все stream-числа на wire — big-endian, без packed-структур и зависимости от host byte order.
|
||
Версия stream wire — 3; обратная совместимость не поддерживается.
|
||
Заголовок raw (52 байта): cmd:1, version:1, command:1, subblock:1,
|
||
group_id:8, source_node_id:8, source_epoch:8, sender_epoch:8, receiver_epoch:8, handle:8.
|
||
INFO_REQ/RESP согласуют sender/receiver epochs; receiver_epoch=0 используется INFO_REQ для обнаружения поколения и REVERSE_REQ.
|
||
Подписанный routed payload содержит тот же заголовок; его group_id сверяется с реальной группой router,
|
||
sender берётся из end-to-end router metadata. DATA через routed service отвергается.
|
||
|
||
INFO_REQ: probe_nonce:8, не резервирует номер SUBSCRIBE.
|
||
INFO_RESP/ACCEPT: probe_nonce:8 (0 в ACCEPT), actual_seq:8, first_available:8, last_available:8, n:1, r:1, block_size:2,
|
||
metric_flags:1, lag_ms:8, source_rate:8, receive_rate:8, blocks:8, late_blocks:8, stops:8,
|
||
offer_flags:1, free_slots:2, cpu_basis_points:2, queue_bytes:8, progress_age_ms:8, path_rtt_ms:4,
|
||
path_count:1, node_ids:8*path_count — фиксированная часть 111 байт. В INFO actual_seq — последний доступный, в ACCEPT — старт.
|
||
metric_flags: bit0 — измерение известно, bit1 — source_rate известен, bit2 — receive_rate известен, bit3 — stopped.
|
||
offer_flags: bit0 — принимает новые выдачи, bit1 — RTT цепочки известен, bit2 — возраст прогресса известен,
|
||
bit3 — CPU известен, bit4 — кольцо непусто для этого субпотока. CPU — 0..10000 (сотые доли процента).
|
||
Пустой источник: first/last=UINT64_MAX, bit4=0, INFO actual_seq=UINT64_MAX, ACCEPT actual_seq=0, путь {source}.
|
||
Курсор last+1 допустим только в ACCEPT непустого кольца; DATA/END проверяются по точной позиции и подписи источника.
|
||
SUBSCRIBE: requested_seq:8; REJECT: reason:1, для SUBSCRIBE дополнительно first_available:8,last_available:8,
|
||
для INFO дополнительно probe_nonce:8. Старый nonce не подтверждает новую пробу.
|
||
RENEW: один header handle без payload (каждая кодограмма продлевает один элемент списка).
|
||
UNSUBSCRIBE/CLOSED: reason:1. DATA: path_count:1,node_ids:8*path_count,неизменяемый подписанный блок.
|
||
GAP: old_cursor:8,next_cursor:8, уведомление включает диапазон [old_cursor,next_cursor).
|
||
END: "stream_end":10,group_id:8,source_node_id:8,source_epoch:8,last_seq:8,Ed25519:64 — всего 106 байт.
|
||
UINT64_MAX в END означает пустой источник; принимается только выдачей с next=0 и без ранее принятых DATA.
|
||
OVERLOAD: request_id:8, required_rate:8 (байт/с), estimated_count:1, candidate_count:1,
|
||
{handle:8,frozen_rate:8}*candidate_count; не более 64 элементов.
|
||
OVERLOAD_SELECT: request_id:8, selected_count:1, handles:8*selected_count; не более 64 элементов.
|
||
Оба сообщения идут по raw ETCP с проверенными эпохами пира и действуют только на существующие выдачи.
|
||
Список проверяется полностью до действия; повторный/поздний id не создаёт новое требование и не продлевает срок.
|
||
|
||
Предел пути — 32 узла. Сохраняются только реальные узлы пути; исходный {source} не требует отдельной аллокации.
|
||
Память пути отделена от 32-МБ бюджета данных и ограничена числом блоков кольца:
|
||
до (8 + 8*32) байт на блок плюс поля индекса и overhead allocator; источнику эта память путей не нужна.
|
||
64 stream-пира, 256 активных выдач всего и 64 на пира. Control FIFO — до 128 кодограмм,
|
||
каждая не больше 1094 байт wire плюс 8 байт локального времени постановки; DATA в ней не хранится. На пира один waiter send_input_q,
|
||
отправка по освобождению до пустого порога; курсоры downstream обслуживаются round-robin.
|
||
Для временного индекса каждый фактический блок дополнительно имеет seq/received_ms и два uint32 указателя списка субпотока.
|
||
Логический Q не выделяет память под копии/задания на весь backlog и ограничен доступными блоками колец и числом выдач.
|
||
Эти пределы общие для ручных выдач, INFO-only проб и автоматических перекрытий; исчерпание не обходится планировщиком.
|
||
Снимки кандидатов — отдельно от DATA-кольца, по n субпотоков только у опрошенных узлов;
|
||
невыбранные снимки освобождаются через 60с (либо после действующего backoff), не создают дополнительных DATA-буферов.
|
||
|
||
18. Стенд с реальной сетью Linux
|
||
|
||
Отдельный каталог tests/stream_netns; запуск вручную через make -C tests check-stream-netns.
|
||
16 процессов ядра/CHAT, по одному на veth в своём network namespace; 10 узлов за шестью NAT-шлюзами.
|
||
Три сегмента стран: RTT 50/100/150мс, jitter 2/5/10мс, loss 0.2/0.5/1% в одну сторону;
|
||
общая полоса межстрановых каналов 50/30/20Мбит/с. Внутри страны RTT около 2мс.
|
||
Задержки/потери — receiver ingress IFB/netem, полоса — WAN TBF; очереди ограничены, offload veth отключён.
|
||
Cone (EIM/EIF), restricted (EIM/APDF) и строгий NAT (ADM по IP назначения/APDF) проверяются реальными UDP-пробами до старта ядра.
|
||
После проб сеть создаётся заново: рабочий запуск начинает с пустыми NAT mappings/conntrack и исходными netem seeds.
|
||
Главный namespace не настраивается: новые user/mount/PID/network namespace, без uplink наружу и без именованных ip netns;
|
||
снимки адресов/маршрутов/rules/qdisc до и после сравниваются, естественный ход DHCP/cache timers исключается.
|
||
|
||
Членство создаётся штатным JOIN; источник/подписки распространяются штатным Merkle.
|
||
Перед стартом проверяются BGP-пути и подписанные профили всех участников, включая собственный профиль узла.
|
||
Нагрузка — opaque пачки 6+2 с sequence, ID источника, общей monotonic меткой времени и SHA256.
|
||
Проверяются DATA после FEC, порядок, явные GAP, конечный cursor, END, 32-МБ предел кольца и прекращение DATA после close подписки.
|
||
Baseline по умолчанию 120с реального времени; наблюдается оборот 16-битного source timestamp.
|
||
Дополнительный сценарий: уменьшение A-C до 2Мбит/с, RTT 300мс, loss 5%, восстановление и отключение двух подписчиков.
|
||
Источник можно выбрать за NAT; UDP, UDP+TCP и принудительный TCP доступны как отдельные режимы.
|
||
Снимки сохраняют пути субпотоков, rates/lag/stops, буферы, пробы/миграции и внешнюю one-way latency;
|
||
логи каждого процесса, команды network/tc/nft и PASS/FAIL с причиной находятся в каталоге запуска.
|
||
|
||
END, принятый от первого поставщика, сообщает границу источника, но не завершение локального потребителя.
|
||
Оптимизатор продолжает выбор/восстановление до consumer cursor > last_seq (либо подписанного пустого END).
|
||
Это проверяет регрессия test_stream_service: ранний END при неполной FEC-пачке не блокирует последующую DATA и END приложения.
|
||
Restart в той же source_epoch сохраняет consumer cursor: bootstrap от отстающего поставщика не повторяет уже выданные DATA.
|
||
Повтор restart до отложенного GAP сохраняет предыдущую, ещё не сообщённую приложению границу; пропуск сообщается одним GAP.
|
||
Инструкция и параметры стенда: tests/stream_netns/README.md.
|
||
|
||
8. Live media и Android
|
||
|
||
Транспортный wire v3 не меняется. stream_publish_block публикует одну непустую FEC-пачку
|
||
немедленно, с сохранением границ. Первая запись выбирает режим источника: byte write или block write;
|
||
смешивание отвергается до изменения данных. stream_publish_finish не освобождает буфер источника.
|
||
|
||
Медиаблок uAV1 находится целиком внутри входа RS, поэтому header восстанавливается вместе с данными.
|
||
При штатных 6+2 полный медиаблок <=7080 байт. Раскладка big-endian, без packed-структур:
|
||
|
||
fixed header (32 байта):
|
||
magic="uAV1":4, video_codec:1, audio_codec:1, video_count:1, audio_count:1,
|
||
width:2, height:2, rotation:2, header_size:2, video_size:4, audio_size:4,
|
||
first_video_frame_offset:4, config_revision=1:4.
|
||
Далее video_count описаний по 32 байта, audio_count описаний по 16 байт,
|
||
затем video_size видеобайтов и audio_size аудиобайтов. Описания задают последовательные
|
||
неперекрывающиеся диапазоны внутри соответствующего трека; сумма длин должна совпадать с header.
|
||
|
||
video descriptor:
|
||
frame_id:8, PTS_us:8, frame_size:4, fragment_offset:4, fragment_length:4, flags:1, reserved=0:3.
|
||
audio descriptor:
|
||
PTS_us:8, packet_length:4, samples:2, reserved=0:2.
|
||
|
||
first_video_frame_offset относительно начала video bytes: UINT32_MAX — начала нет,
|
||
иначе это смещение первого фрагмента с fragment_offset=0. Начал может быть несколько,
|
||
таблица описывает каждое. Данные конфигурации не являются отдельным кадром.
|
||
KEY=bit0 video flags; остальные биты запрещены. frame_id>0, <=16 описаний каждого трека.
|
||
Один H.264 кадр <=2MiB. Общий формат допускает медиаблок <=64KiB; реальный максимум дополнительно
|
||
ограничен входом RS. Конфигурация, разрешение, поворот и набор треков фиксированы на source_epoch.
|
||
|
||
video_codec=1: AVC/H.264 Annex B, без B-кадров. Каждый KEY содержит SPS, PPS и IDR в одном
|
||
логическом кадре; это позволяет позднему viewer настроить декодер после получения полного KEY.
|
||
audio_codec=0: нет аудио; audio_codec=1: Opus, 48000Hz mono, 960 samples (20ms), packet<=1275 bytes.
|
||
Opus-пакеты между медиаблоками не разрезаются. Размеры треков не включают header/описания.
|
||
|
||
stream_media проверяет весь блок до изменения view. Receiver собирает один последовательный кадр.
|
||
При GAP, потере продолжения или конфликте metadata недособранный кадр удаляется, видео ждёт KEY.
|
||
Аудио обрабатывается независимо; неверный формат/длины не передаются платформенным декодерам.
|
||
Ретрансляторы не разбирают uAV1 и не пересоздают подписи источника.
|
||
|
||
Android:
|
||
- Один foreground publisher на процесс, один viewer. Каждая операция имеет новый session ID.
|
||
- StreamService владеет камерой, микрофоном и PARTIAL_WAKE_LOCK; пересоздание Activity не завершает источник.
|
||
Сервис camera|microphone запускается из видимого приложения после runtime-разрешений; без микрофона — camera.
|
||
- Camera2 TEMPLATE_RECORD пишет в Surface AVC encoder. Выбирается совместимое разрешение <=1280x720,
|
||
30fps, AVC baseline, 1–2Mbit/s, I-frame interval=1s. Выход нормализуется в Annex B;
|
||
partial output собирается в access unit. Codec config передаётся с каждым IDR.
|
||
- Camera MediaCodec Surface timestamps и AudioTimestamp.TIMEBASE_MONOTONIC приводятся к общему
|
||
origin System.nanoTime; время callback/получения блока не заменяет capture PTS.
|
||
- Camera/codec callbacks — HandlerThread, Opus encoder — audio capture thread, decoder/AudioTrack — viewer worker.
|
||
- Native bridge держит pthread mutex, ограниченные очереди и один pending post либо timer.
|
||
attach/detach выполняются в uasync вне callbacks. detach отменяет post/timer, закрывает handles,
|
||
очищает media, snapshots и запрещает producers до уничтожения instance/ua.
|
||
UI не сохраняет borrowed inst/ua. Idle без pending data не будит мобильное ядро.
|
||
- TX<=2MiB/128 records, не более 250ms ожидания. Actor публикует <=2 пачек за вызов,
|
||
неполную пачку объединяет с аудио/видео до 20ms; продолжение работы через timer 5ms.
|
||
При video pressure отбрасываются целые ожидающие кадры, P-кадры запрещены до нового KEY.
|
||
Кодировщик получает отказ admission и запрашивает KEY с ограничением частоты 500ms.
|
||
- RX<=4MiB/256 records. Pressure очищает media, сохраняет control results и сообщает GAP.
|
||
Kotlin viewer дополнительно ограничивает video queue 12 кадрами/2MiB, audio queue 16 пакетами.
|
||
Нельзя выбросить reference P-кадр и продолжить с зависимыми: переполнение сбрасывает декодер до KEY.
|
||
Просроченный кадр при нормальной последовательности декодируется без показа.
|
||
- После prebuffer 150ms AudioTrack clock определяет время показа видео; видео без аудио использует
|
||
монотонные часы. Короткие audio gaps заполняются Opus PLC, большой разрыв сбрасывает timeline.
|
||
Локальный preview использует обычную подписку на собственный источник с отключённым воспроизведением
|
||
своего микрофона, чтобы исключить акустическую обратную связь. Камера при закрытии preview продолжает работать.
|
||
- Source list строится в uasync по stream_member_load и stream_member_online, выдаётся UI копией JSON.
|
||
Свежий snapshot содержит source ID, epoch, self и экранированное имя. Увиденный источник не создаёт подписку.
|
||
- Stop сначала завершает capture producers и encoder EOS (максимум 1s), затем FIN.
|
||
Publisher сохраняет конечный буфер ещё 2s для сетевой выдачи, затем закрывается.
|
||
Это ограниченный drain, не подтверждение воспроизведения всеми viewers. Abort/core restart очищает очередь сразу.
|
||
Поздние команды старого session ID не меняют новый запуск.
|
||
- Звонок, рация и voice recording не начинают новый capture во время трансляции;
|
||
трансляция также отвергается при активном звонке/рации/voice recording.
|
||
|
||
Логи: stream — epoch/owners, очереди, GAP и teardown; video — codec/config, KEY, PTS и декодер.
|
||
Kotlin progress — DEBUG раз в секунду; C packet-level диагностика — TRACE по запросу.
|
||
Проверки: test_stream_media (все пары потерь 6+2, parser/границы/GAP), test_android_stream
|
||
(живое ядро, preview, verified snapshots, FIN/cancel, concurrent producer/detach и leak count),
|
||
Android H264AnnexBTest (Annex B/length-prefixed NAL, SPS/PPS/IDR и усечённые данные).
|