超越广播：Apache APISIX 在沉浸式世界杯直播中的尖端策略

プレビュー

Migu Videoについて

Migu Culture and Technology Group Co.（Migu）は、中国移動通信の子会社であり、デジタルコンテンツ製品の提供、運営、サービスを担当する統合専門組織として機能しています。Migu Music、Migu Video、Migu Digital Media、Migu Fun、Migu Animationの5つの子会社を擁しています。Miguは、3,500万曲以上の楽曲、460万本の動画、60万冊の出版物、1,100のゲーム、75万エピソードの新デジタルコンテンツを含む膨大なコレクションを誇る中国の主要な総合プラットフォームとして台頭しています。

「インターネット + デジタルコンテンツ」の運営における革新に取り組むMiguは、さまざまなコンテンツを複数のチャネルと統合し、ユーザーのエンターテインメントライフスタイルの変革をもたらすことを目指しています。

課題

動画サービスは大量のユーザーリクエストに対応する必要があり、高同時接続状況の堅牢な処理が求められます。
ライブストリーミングシナリオでは、リアルタイムのデータ伝送と表示が重要であり、シームレスで即時のユーザー体験が求められます。
多様な動画フォーマットと伝送プロトコルをサポートしつつ、CDN加速を活用することが、効率的なコンテンツ配信とユーザー体験の向上に不可欠です。

成果

Apache APISIXは、2023 FIFA女子ワールドカップ、2023 FIBAバスケットボールワールドカップ、杭州2022アジア競技大会、成都2021夏季ユニバーシアードでの高同時接続ライブストリーミングにおいて、Migu Videoを成功裏にサポートしました。
Apache APISIXのルーティング機能により、Migu Videoはユーザー体験を向上させ、迅速なコンテンツ配信を実現し、シームレスなストリーミングを促進し、ユーザーの満足度を高めました。
Apache APISIXを活用することで、Migu Videoはリクエスト処理速度の大幅な向上、バックエンドアーキテクチャの合理化、運用の複雑さの軽減を実現しました。

背景

Migu Videoは、高同時接続アクセス、高いセキュリティ要件、障害回復など、ビジネスシナリオにおいていくつかの課題に直面していました。ライブストリーミングシナリオでは、伝送要件が厳しく、複数のフォーマットとプロトコルのサポート、およびコンテンツデリバリネットワーク（CDN）を介したコンテンツ配信の加速が必要です。Migu Videoのビジネスの特徴は以下のようにまとめられます：

高トラフィックと高同時接続: 動画サービスは通常、大量のユーザーリクエストに直面し、高同時接続状況の処理が必要です。
高いリアルタイム要件: ライブストリーミングや類似のシナリオでは、リアルタイムのデータ伝送と表示が重要です。
複数のフォーマットとプロトコルのサポート: 動画サービスは、さまざまな動画フォーマットと伝送プロトコルを扱う場合があります。
CDN加速: より良いユーザー体験を提供するために、動画サービスはしばしばCDNを利用してコンテンツ配信を加速します。

Migu VideoがAPISIXを使用

Migu VideoがApache APISIXを選んだ理由

Migu Videoは、技術選定プロセスにおいて、Apache APISIXをAPIゲートウェイソリューションとして選ぶことを決定しました。Apache APISIXは、高性能、高可用性、スケーラビリティなど、重要な機能を提供するオープンソースのAPIゲートウェイとして際立っていました。これらの特性は、Migu Videoの堅牢で効率的なAPIゲートウェイの要件を満たすのに役立ちました。さらに、Migu Videoの技術チームは、Apache APISIXの高性能、動的ルーティング機能、セキュリティ保護、およびプラグインシステムの柔軟性を特に高く評価しています。

1. 高性能と動的ルーティング

Migu Videoは、大量のAPIトラフィックを処理しつつ、優れたユーザー体験を維持する必要があります。Apache APISIXは、優れた性能と動的ルーティング機能を備えており、Migu Videoにとって効果的で正確なソリューションとなり、リクエストが最適に分散され、最小限の遅延で処理されることを保証します。

2. 堅牢なセキュリティフレームワーク

セキュリティ保護はMigu Videoにとって最重要であり、Apache APISIXはMigu Videoの要件に合致する堅牢なセキュリティ機能を提供します。リクエスト/レスポンス変換、アクセス制御、SSL/TLS暗号化などの機能により、Apache APISIXはMigu VideoのAPIインフラストラクチャを潜在的な脅威から保護し、データ伝送の完全性を確保します。

3. 100以上のオープンソースプラグイン

Migu Videoは、100以上のオープンソースプラグインを備えたApache APISIXのプラグインシステムの柔軟性を高く評価しています。これには、トラフィック管理、可観測性、セキュリティ、リクエスト/レスポンス変換、サーバーレスコンピューティングなどが含まれます。Apache APISIXのスケーラビリティにより、Migu Videoはカスタム機能をシームレスに統合し、APIゲートウェイを将来のニーズに適応させることができます。

4. 複数のプロトコルのサポート

Apache APISIXの重要な利点の1つは、HTTP、WebSocket、gRPCなど、複数のプロトコルをサポートしていることです。Apache APISIXがサポートするプロトコルの多様性は、レート制限、認証、認可、ロギングなどの重要な機能を提供し、Migu VideoがさまざまなタイプのAPIトラフィックを処理し、プラットフォームの多様なニーズに対応することを可能にします。

5. クラウドネイティブとマイクロサービス指向

Apache APISIXのマイクロサービスフレームワークとクラウドネイティブ環境における強みは、Migu Videoにとって魅力的な側面です。組織がマイクロサービスアーキテクチャを採用し、クラウドネイティブ技術を活用するにつれて、Apache APISIXの互換性とシームレスな統合は、Migu Videoの将来の成長とスケーラビリティのための堅固な基盤を提供します。

大規模動画サービスにおけるApache APISIXの実装

Migu VideoのApache APISIXの実装は、いくつかの部分に分けることができます：Apache APISIXを活用して管理能力を探求すること、Apache APISIXに基づいたカスタマイズ、監視とアラートプラグインの使用、および他のオペレーティングシステムへのApache APISIXの適応などです。

Apache APISIXを活用した管理能力の探求

Migu VideoのビジネスシナリオにおけるApache APISIXの具体的な使用例を考慮すると、トラフィックスケジューリングと管理、動的ルーティング、セキュリティ保護に焦点を当てています。

トラフィックスケジューリングと管理: Migu Videoは、トラフィックスケジューリングと管理を探求しており、Apache APISIXプラグインを活用して特定のリクエストを回避または遮断することで、トラフィックスケジューリングとレート制限をより良く管理することを目指しています。
動的ルーティング: 動的ルーティングは、Migu VideoがApache APISIXに最初に惹かれた主要な機能の1つです。Migu Videoの以前の集中型ゲートウェイは主にOpenRestyのバージョンに依存しており、ビジネスニーズが頻繁に変化するため、ルーティング設定の変更にリスクがありました。Apache APISIXの動的ルーティングとDashboardを通じたホット設定により、Migu Videoはサービスを再読み込みすることなく変更を公開できます。
セキュリティ保護: Migu Videoは、Apache APISIXのセキュリティ保護機能を活用して、動画サービスをさまざまなネットワーク攻撃から効果的に保護することを目指しています。例えば、Apache APISIXのファイアウォールルールを設定することで、悪意のあるリクエストをフィルタリングし、ビジネスの安定した運営を確保できます。

APISIXがMigu Videoの同時接続シナリオを処理

Apache APISIXに基づいたゲートウェイのカスタマイズ

Apache APISIXはMiguの基本的な要件をすべて満たしていますが、Migu Videoのビジネスの独自性により、特定のニーズにさらに合わせるためにいくつかのカスタム開発が必要でした。その結果、Migu Videoは11セットのゲートウェイと、本番環境にリリースを待つ4セットの環境のカスタマイズを完了しました。

これらの11セットのゲートウェイは、Migu Videoの集中型ビジネスの主要なゲートウェイをカバーしています。例えば、ユーザーログイン用のパブリックゲートウェイ、ユーザー認証機能を担当するユーザー管理センターゲートウェイ、ユーザー製品購入用の販売ゲートウェイ、2023年に新たに追加されたライブストリーミングビジネスに必要なProfessional User Generated Content（PUGC）ゲートウェイなどがあります。さらに、映画チケット販売用のゲートウェイも改造されました。

現在のMigu VideoのApache APISIXゲートウェイ環境は、一般的にデュアルデータセンターアーキテクチャに従っています。各データセンターには複数のApache APISIXサービス、通常3ノードのetcdクラスター、およびフロントエンドルート設定用のダッシュボードサービスがあります。さらに、主にゲートウェイの署名とトークン検証に使用される独自開発の署名検証およびトークン検証プラグインが使用されています。

監視とアラートの強化

独自開発のプラグインといくつかの補助的な監視ソリューションに加えて、Migu Videoは組み込みのPrometheusとGrafanaプラグインも利用しており、効率的なデータ収集、保存、分析、アラート、および視覚化を可能にしています。

PrometheusとGrafanaは、Apache APISIXが提供する公式プラグインであり、Miguはエラーレート、レイテンシ、TPS、etcdクラスターの健全性、共有メモリの状態、Apache APISIXゲートウェイ内のメッセージ送信率などのメトリクスを監視するために使用しています。さらに、これらのメトリクスは通常、視覚的なチャートで表示され、システムのパフォーマンスをより直感的かつ明確に把握できます。

APISIXの組み込みプラグイン：PrometheusとGrafana

他のオペレーティングシステムへのApache APISIXの適応

Miguの競争力を高めるために、Migu Video内では多くの他のオペレーティングシステムが共存しており、その中でいくつかの課題に直面しました。

環境の違い: Windows、Unix、Linuxなどのオペレーティングシステム間の特定の違いにより、異なる依存ライブラリとの互換性を確保するために調整が必要でした。
パッケージ管理: さまざまなオペレーティングシステムのカスタマイズされた依存パッケージのため、互換性を確保するためにいくつかの基本ソフトウェアパッケージを再設定する必要がありました。
パフォーマンス: 当初、新しいオペレーティングシステム上でのApache APISIXのパフォーマンスについて不確かでした。そのため、いくつかのテストフェーズを実施しました。

テスト環境で依存パッケージ関連の問題を解決した後、Migu VideoはPUGCゲートウェイの1セットに対して負荷テストを実施しました。Apache APISIXの堅牢性は、2023年の4つの国際大会（杭州2022アジア競技大会、成都2021 FISUユニバーシアード、2023 FIFA女子ワールドカップ、2023 FIBAバスケットボールワールドカップ）で証明されました。

新しいオペレーティングシステム上でのApache APISIXの実践的なテストにより、Apache APISIXが新しいオペレーティングシステム上で多くの同時ライブストリーミングセッションを処理することで、Migu Videoのビジネス要件を完璧に満たすことができることが証明されました。

API7.aiの技術サポートによる順調な展開

Apache APISIXの初期導入中、Migu VideoはAPI7.ai（Apache APISIXの創設者）から優れた技術サポートを受けました。

API7.aiは、本番環境での検査を実施し、展開のあらゆる側面を綿密に調査することで、貴重な支援を提供しました。API7.aiはまた、Migu Videoと緊密に連携して、プラグインやリソース割り当ての調整、本番環境で発生する可能性のある問題の解決など、さまざまな問題に迅速に対応しました。

Apache APISIX採用後のメリット

Apache APISIXを使用した後、Migu Videoはビジネス運営全体にわたって多くの顕著な改善を経験しました。

リクエスト処理効率の向上: Apache APISIXは高性能な非同期非ブロッキング設計を採用しており、大量の同時リクエストを処理できます。Apache APISIXを活用することで、Migu Videoはリクエスト処理速度の大幅な向上を実現し、ユーザーに迅速かつ効率的に動画コンテンツを配信できるようになりました。
パフォーマンスの向上とレイテンシの低減: Apache APISIXのインテリジェントなルーティングと近接ベースのノード分散戦略は、高同時接続状況での高性能を維持しつつ、動画関連ビジネスのネットワークレイテンシを低減する上で重要な役割を果たしました。Migu Videoは、Apache APISIXのルーティング機能がコンテンツ配信を迅速化し、ユーザーが迅速に動画コンテンツにアクセスし、シームレスなストリーミング体験を楽しむことができるようになったことを直接目撃しました。
スケーラビリティと安定性の向上: Apache APISIX自体が強力なスケーラビリティ、高可用性、およびフォールトトレランスメカニズムを備えており、水平方向にスケーリングし、バックエンドサービスの障害の影響を軽減し、Migu Videoのビジネス全体の安定性を向上させます。Apache APISIXが提供する強化されたスケーラビリティと安定性により、Migu Videoの運営が強化され、顧客に信頼性の高い一貫した動画ストリーミング体験を提供できるようになりました。
アーキテクチャと運用の簡素化: Apache APISIXは豊富な機能とプラグインを提供し、バックエンドアーキテクチャをより合理化し、運用の複雑さを軽減します。これにより、開発と運用の効率が向上します。

Apache APISIXの実装は、Migu Videoに多くの具体的なメリットをもたらしました。この実装からの影響と学びは、Migu Videoを超えて、業界の他のプレーヤーにとって貴重な洞察とガイダンスを提供します。

未来への展望

Migu Videoは、コンテナ化を長期的な戦略としており、VMからKubernetesへの移行を徐々に進めています。ビジネスの特性と現在のAPIゲートウェイの使用状況を考慮した後、Migu VideoはAPISIX Ingress Controllerを最良の選択肢と見なしています。

まとめると、APISIXは、Miguの大規模な動画関連ビジネスにおいて重要な役割を果たしています。その実践的な実装は、ビジネスのパフォーマンスを向上させ、バックエンドアーキテクチャを簡素化するだけでなく、ビジネスの急速な発展を強力にサポートします。今後、MiguはApache APISIXの継続的な進化に期待し、大規模な動画関連ビジネスやその他の分野にさらなる価値と革新をもたらすことを望んでいます。