Nginx RTMP 处理模块 (ngx_rtmp_handler.c) 详细分析

ngx_rtmp_handler 是 Nginx RTMP 模块中的核心处理部分，主要负责处理 RTMP 流会话中的数据接收、发送、ping 操作以及分块大小的设置等。

1. 全局变量

• ngx_rtmp_naccepted: 记录接受的 RTMP 连接数。

• ngx_rtmp_bw_out 和 ngx_rtmp_bw_in: 分别表示输出带宽和输入带宽，用于监控 RTMP 会话的数据流量。

2. 主要处理函数

2.1 ngx_rtmp_cycle 函数

这个函数是 RTMP 会话的核心调度函数。它设置了 RTMP 会话的数据读取和发送回调函数，并初始化了 Ping 事件（用于保持与客户端的连接）。

• ngx_rtmp_recv: 用于处理 RTMP 数据接收事件。

• ngx_rtmp_send: 用于处理 RTMP 数据发送事件。

• ngx_rtmp_ping: 用于处理 RTMP 心跳请求。

该函数还会调用 ngx_rtmp_reset_ping 来重置 Ping 事件，确保 RTMP 会话的活跃性。

2.2 ngx_rtmp_alloc_in_buf 函数

用于为 RTMP 会话分配输入缓冲区。通过调用 ngx_alloc_chain_link 和 ngx_calloc_buf 函数，分配内存来存储接收到的数据。数据存储在 ngx_chain_t 链表结构中，方便多次处理。

2.3 ngx_rtmp_reset_ping 函数

这个函数用于重置心跳机制。如果配置了 Ping 超时（cscf->ping），会启用心跳定时器，定期向客户端发送 Ping 请求，以保持连接的活跃状态。

2.4 ngx_rtmp_ping 函数

处理心跳事件。如果在指定时间内没有收到 Ping 响应，则会认为客户端超时，调用 ngx_rtmp_finalize_session 来关闭该会话。

• 如果 Ping 请求超时或连接繁忙，会记录错误日志并终止会话。

• 如果 Ping 请求成功发送，会设置下一次 Ping 事件的定时器。

2.5 ngx_rtmp_recv 函数

这是处理 RTMP 数据接收的主要函数。它执行以下任务：

• 从客户端接收数据并将数据存储在输入缓冲区中。

• 处理分块数据：如果数据分块未完成，会继续接收数据并重组。

• 解析 RTMP 包头信息（如时间戳、数据长度等）。

• 处理不同类型的 RTMP 消息，并根据数据流的标识符 (csid) 将数据分配到正确的流中。

• 如果接收到的消息类型有效，会调用 ngx_rtmp_receive_message 来进一步处理消息。

2.6 ngx_rtmp_send 函数

用于发送 RTMP 数据。该函数会检查是否有待发送的数据，按照优先级将数据发送到客户端。如果发送的数据需要等待，则会设置一个定时器，并尝试在下一个时刻继续发送。

• 使用 ngx_rtmp_send 进行数据发送，确保 RTMP 数据包能够及时地推送到客户端。

• 如果网络状况不好，可能会出现超时、写事件阻塞等情况，此时会处理相应的错误或重试。

2.7 ngx_rtmp_prepare_message 函数

此函数负责为 RTMP 消息准备消息头，计算消息的时间戳、大小、类型等信息。它为每个 RTMP 消息生成一个特定格式的头部。

• 根据消息的格式（fmt）选择不同的头部结构。

• 支持 RTMP 消息的扩展时间戳（ext_timestamp），这是为了解决大时间戳的问题（RTMP 协议标准只支持 24 位时间戳，而实际中可能会有更大的时间戳）。

• 通过 ngx_rtmp_message_type 函数，生成消息类型的描述（如音频、视频、命令消息等）。

3. RTMP 分块与流控制

RTMP 协议支持将数据分为多个分块进行传输。在 Nginx RTMP 模块中，分块的处理和流控制非常重要，特别是在处理大的数据流（如视频流）时，分块可以提高数据传输的效率。

• 分块大小设置 (ngx_rtmp_set_chunk_size):

  • 设置每个 RTMP 分块的大小。如果接收到的块大小超过了指定的最大值，返回错误并终止会话。

  • 会为每个连接创建一个新的内存池，并调整 RTMP 会话的输入缓冲区大小。

• 流控制：

  • 使用 ngx_rtmp_send_message 来处理消息队列。如果消息队列已满，可能会丢弃某些数据包，确保队列不会超载。

  • 支持根据不同的优先级进行数据包的推送，以确保高优先级数据的及时传输。

4. 总结

这段代码主要实现了 RTMP 会话的生命周期管理，特别是数据的接收、发送、流控制和心跳机制。每个 RTMP 会话都通过一系列的回调函数和事件处理机制，确保数据能够正确流动并处理超时等异常情况。

1. RTMP 分块与流控制：理解 RTMP 协议如何通过分块（chunking）来处理大流数据，模块如何管理每个流的输入和输出缓冲区。

2. 心跳机制：RTMP 会话如何通过心跳（ping/pong）机制保持与客户端的连接活跃。

3. 消息头和流类型：如何解析和生成 RTMP 消息头，并通过流标识符（csid）将消息发送到正确的流。

4. 错误处理和会话终止：如何处理超时、网络错误和流量限制等问题。

这个模块是 RTMP 协议实现的核心，涉及的数据流控制、错误管理和性能优化都非常关键，理解这些内容有助于深入掌握 Nginx RTMP 模块的工作原理。