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v2_CN_RaspberryPi

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winlin edited this page Jan 6, 2022 · 6 revisions

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Performance benchmark for SRS on RaspberryPi

SRS支持arm，在树莓派上成功运行，本文记录了树莓派的性能指标。

Install SRS

树莓派下安装和运行SRS，有以下方式：

查看SRS是否启动：/etc/init.d/srs status

RaspberryPi

本次测试的硬件环境如下：

  • RaspberryPi：B型
  • SoC BroadcomBCM2835(CPU,GPU,DSP,SDRAM,USB)
  • CPU ARM1176JZF-S(ARM11) 700MHz
  • GPU Broadcom VideoCore IV, OpenGL ES 2.0, 1080p 30 h.264/MPEG-4 AVC decoder
  • RAM 512MByte
  • USB 2 x USB2.0
  • VideoOutput Composite RCA(PAL&NTSC), HDMI(rev 1.3&1.4), raw LCD Panels via DSI 14 HDMI resolution from 40x350 to 1920x1200 plus various PAL and NTSC standards
  • AudioOutput 3.5mm, HDMI
  • Storage SD/MMC/SDIO socket
  • Network 10/100 ethernet
  • Device 8xGPIO, UART, I2C, SPI bus, +3.3V, +5V, ground(nagetive)
  • Power 700mA(3.5W) 5V
  • Size 85.60 x 53.98 mm(3.370 x 2.125 in)
  • OS Debian GNU/linux, Fedora, Arch Linux ARM, RISC OS, XBMC

另外，直播不会用到SD卡，所以可以忽略不计，用的是class2，4GB的卡。

软件环境如下：

  • RaspberryPi提供的img：2014-01-07-wheezy-raspbian.img
  • uname: Linux raspberrypi 3.10.25+ #622 PREEMPT Fri Jan 3 18:41:00 GMT 2014 armv6l GNU/Linux
  • cpu: arm61
  • 服务器: srs 0.9.38
  • 服务器类型: raspberry pi
  • 客户端：srs-bench
  • 客户端类型: 虚拟机，CentOS6
  • 观看客户端: PC win7, flash
  • 网络: 百兆交换机（pi只支持百兆）

流信息：

  • 码率：200kbps
  • 分辨率：768x320
  • 音频：30kbps

环境搭建参考：SRS: arm

OS settings

超过1024的连接数测试需要打开linux的限制。且必须以root登录和执行。

  • 设置连接数：ulimit -HSn 10240
  • 查看连接数：
[root@dev6 ~]# ulimit -n
10240

  • 重启srs：sudo /etc/init.d/srs restart

  • 注意：启动服务器前必须确保连接数限制打开。

Publish and Play

可以使用centos虚拟机推流到srs，或者用FMLE推流到raspberry-pi的SRS。假设raspberry-pi服务器的ip是192.168.1.105，请换成你自己的服务器ip。

推送RTMP流到服务器和观看。

  • 启动FFMPEG循环推流：
for((;;)); do \
    ./objs/ffmpeg/bin/ffmpeg \
        -re -i doc/source.200kbps.768x320.flv \
        -acodec copy -vcodec copy \
        -f flv -y rtmp://192.168.1.105:1935/live/livestream; \
    sleep 1; 
done

* 查看服务器的地址：`192.168.1.105`

```bash
[root@dev6 nginx-rtmp]# ifconfig eth0
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 08:00:27:8A:EC:94  
          inet addr:192.168.1.105  Bcast:192.168.2.255  Mask:255.255.255.0
  • SRS的流地址：rtmp://192.168.1.105:1935/live/livestream
  • 通过srs-players播放SRS流：播放SRS的流

Client

使用linux工具模拟RTMP客户端访问，参考：srs-bench

sb_rtmp_load为RTMP流负载测试工具，单个进程可以模拟1000至3000个客户端。为了避免过高负载，一个进程模拟800个客户端。

  • 编译：./configure && make
  • 启动参数：./objs/sb_rtmp_load -c 800 -r <rtmp_url>

Record Data

测试前，记录SRS的各项资源使用指标，用作对比。

  • 查看服务器端srs消耗的CPU：
pid=`ps aux|grep srs|grep objs|awk '{print $2}'` && top -p $pid
  • 查看客户端srs-bench消耗的CPU：
pid=`ps aux|grep load|grep rtmp|awk '{print $2}'` && top -p $pid
  • 查看客户端连接数命令：
for((;;)); do \
    srs_connections=`sudo netstat -anp|grep 1935|grep ESTABLISHED|wc -l`;  \
    echo "srs_connections: $srs_connections";  \
    sleep 5;  \
done
  • 查看客户端消耗带宽(不影响服务器CPU)，其中，单位是bytes，需要乘以8换算成网络用的bits，设置dstat为30秒钟统计一次，数据更准：
[winlin@dev6 ~]$ dstat 30
----total-cpu-usage---- -dsk/total- -net/lo- ---paging-- ---system--
usr sys idl wai hiq siq| read  writ| recv  send|  in   out | int   csw 
  0   0  96   0   0   3|   0     0 |1860B   58k|   0     0 |2996   465 
  0   1  96   0   0   3|   0     0 |1800B   56k|   0     0 |2989   463 
  0   0  97   0   0   2|   0     0 |1500B   46k|   0     0 |2979   461
  • 数据见下表：
Server CPU Mem Conn E带宽 A带宽 sb 延迟
SRS 1.0% 3MB 3 不适用 不适用 不适用 0.8秒

期望带宽(E带宽)：譬如测试码率为200kbps时，若模拟1000个并发，应该是1000*200kbps=200Mbps带宽。

实际带宽(A带宽)：指服务器实际的吞吐率，服务器性能下降时（譬如性能瓶颈），可能达不到期望的带宽，会导致客户端拿不到足够的数据，也就是卡顿的现象。

客户端延迟(延迟)：粗略计算即为客户端的缓冲区长度，假设服务器端的缓冲区可以忽略不计。一般RTMP直播播放器的缓冲区设置为0.8秒，由于网络原因，或者服务器性能问题，数据未能及时发送到客户端，就会造成客户端卡（缓冲区空），网络好时将队列中的数据全部给客户端（缓冲区变大）。

srs-bench(srs-bench/sb)：指模拟500客户端的srs-bench的平均CPU。一般模拟1000个客户端没有问题，若模拟1000个，则CPU简单除以2。

其中，“不适用”是指还未开始测试带宽，所以未记录数据。

Benchmark SRS 0.9.38

本章测试SRS使用Epoll机制的性能。

开始启动srs-bench模拟客户端并发测试SRS的性能。

树莓派一般10个以内的连接比较常用，所以我们先测试10个链接的情况。加上推流链接实际上11个。

  • 启动10客户端：
./objs/sb_rtmp_load -c 10 -r rtmp://192.168.1.105:1935/live/livestream >/dev/null &
  • 客户端开始播放30秒以上，并记录数据：
Server CPU Mem Conn E带宽 A带宽 sb 延迟
SRS 17% 1.4MB 11 2.53Mbps 2.6Mbps 1.3% 1.7秒
  • 再启动一个模拟10个连接的srs-bench，共20个连接。
  • 客户端开始播放30秒以上，并记录数据：
Server CPU Mem Conn E带宽 A带宽 sb 延迟
SRS 23% 2MB 21 4.83Mbps 5.5Mbps 2.3% 1.5秒
  • 再启动一个模拟10个连接的srs-bench，共30个连接。
  • 客户端开始播放30秒以上，并记录数据：
Server CPU Mem Conn E带宽 A带宽 sb 延迟
SRS 50% 4MB 31 7.1Mbps 8Mbps 4% 2秒

SRS使用epoll时，RaspberryPi B型，230Kbps视频性能测试如下表：

Server CPU Mem Conn E带宽 A带宽 sb 延迟
SRS 17% 1.4MB 11 2.53Mbps 2.6Mbps 1.3% 1.7秒
SRS 23% 2MB 21 4.83Mbps 5.5Mbps 2.3% 1.5秒
SRS 50% 4MB 31 7.1Mbps 8Mbps 4% 2秒

可见，RaspberryPi B型，SD卡class4，能支持的并发，SRS使用EPOLL时，码率为230kbps时，大约为xxxx个，网络带宽占用xxxxMbps。

Benchmark SRS 0.9.72

一次性能测试记录：

  • 硬件：raspberry-pi，B型，700MHZCPU，500MB内存，百兆有线网络
  • 编码器：SRS自己采集，视频码率516kbps，音频码率63kbps，数据码率580kbps。时长220秒。avatar宣传片。
  • 服务器：SRS 0.9.72。服务器至少有一个连接：采集程序推流到SRS。
  • 客户端：flash播放器，RTMP协议，srs-bench（RTMP负载测试工具）

数据如下：

Server CPU Mem Conn E带宽 A带宽 sb 延迟
SRS 5% 2MB 2 1Mbps 1.2Mbps 0% 1.5秒
SRS 20% 2MB 12 6.9Mbps 6.6Mbps 2.8% 2秒
SRS 36% 2.4MB 22 12.7Mbps 12.9Mbps 2.3% 2.5秒
SRS 47% 3.1MB 32 18.5Mbps 18.5Mbps 5% 2.0秒
SRS 62% 3.4MB 42 24.3Mbps 25.7Mbps 9.3% 3.4秒
SRS 85% 3.7MB 52 30.2Mbps 30.7Mbps 13.6% 3.5秒

cubieboard benchmark

cubieboard是armv7 CPU，双核，性能比树莓派强很多。初步测试SRS支持300个客户端，占用一个CPU80%，可惜没有多进程；要是有多进程，能支持600个客户端，比较实用了。

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