WebRTC权威指南（原书第3版）

1.6　重要的术语说明 9
1.7　参考资料 10
第2章　如何使用WebRTC 11
2.1　建立WebRTC会话 11
2.1.1　获取本地媒体 12
2.1.2　建立对等连接 12
2.1.3　交换媒体或数据 12
2.1.4　关闭连接 13
2.2　WebRTC联网和交互示例 13
2.2.1　在WebRTC三角形中建立会话 14
2.2.2　在WebRTC梯形中建立会话 15
2.2.3　与SIP终端建立WebRTC会话 16
2.2.4　与Jingle终端建立WebRTC会话 17
2.2.5　与PSTN建立WebRTC会话 17
2.2.6　与SIP和媒体网关建立WebRTC会话 18
2.3　WebRTC伪码示例 20
2.3.1　针对手机浏览器的伪码 21
2.3.2　针对笔记本电脑浏览器的伪码 25
2.4　参考资料 28
第3章　本地媒体 29
3.1　WebRTC中的媒体 29
3.1.1　轨道 29
3.1.2　流 30
3.2　捕获本地媒体 31
3.3　媒体选择和控制 31
3.4　媒体流示例 34
3.5　可运行的本地媒体代码示例 36
3.5.1　Web服务器 36
3.5.2　客户端WebRTC应用程序 41
第4章　信令 45
4.1　信令的作用 45
4.1.1　为何没有建立信令标准 45
4.1.2　媒体协商 46
4.1.3　标识和身份验证 47
4.1.4　控制媒体会话 47
4.1.5　双占用分解 47
4.2　信令传输 47
4.2.1　HTTP传输 48
4.2.2　WebSocket传输 48
4.2.3　数据通道传输 49
4.3　信令协议 50
4.3.1　信令状态机 50
4.3.2　信令标识 51
4.3.3　HTTP轮询 51
4.3.4　WebSocket代理 52
4.3.5　Google应用程序引擎通道API 53
4.3.6　WebSocket SIP 54
4.3.7　WebSocket Jingle 56
4.3.8　数据通道专有信令 58
4.3.9　使用叠加网络的数据通道 58
4.4　信令选项总结 59
4.5　可运行的信令通道代码示例 60
4.5.1　Web服务器 60
4.5.2　信令通道 65
4.5.3　客户端WebRTC应用程序 76
4.6　参考资料 86
第5章　对等媒体 87
5.1　WebRTC媒体流 87
5.1.1　不采用WebRTC时的媒体流 88
5.1.2　采用WebRTC时的媒体流 88
5.2　WebRTC和网络地址转换 89
5.2.1　通过多个NAT的对等媒体流 90
5.2.2　通过通用NAT的对等媒体流 90
5.2.3　私有地址和公共地址 92
5.3　STUN服务器 93
5.4　TURN服务器 94
5.5　候选项 95
第6章　对等连接和提议/应答协商 96
6.1　对等连接 96
6.2　提议/应答协商 97
6.3　JavaScript提议/应答控制 98
6.4　可运行的代码示例：对等连接和提议/应答协商 100
第7章　数据通道 113
7.1　数据通道简介 113
7.2　使用数据通道 114
7.3　可运行的数据通道代码示例 116
第8章　W3C文档 129
8.1　WebRTC API参考 129
8.2　WEBRTC建议 141
8.3　WEBRTC草案 141
8.3.1　WebRTC 1.0：浏览器之间的实时通信 141
8.3.2　媒体捕获和流 145
8.3.3　MediaStream捕获情形 148
8.4　相关工作 148
8.4.1　MediaStream录制API规范 148
8.4.2　图像捕获API 148
8.4.3　future 149
8.4.4　媒体隐私 149
8.4.5　MediaStream的非活动状态 149
8.5　参考资料 150
第9章　NAT和防火墙穿透 151
9.1　穿透简介 151
通过TURN服务器提供中继的媒体 152
9.2　交互式连接建立 152
9.2.1　收集候选传输地址 153
9.2.2　交换候选项 154
9.2.3　STUN连接检查 154
9.2.4　选择选定的对并启动媒体 155
9.2.5　长连接 155
9.2.6　ICE重新启动 156
9.3　WebRTC和防火墙 156
9.4　参考资料 158
第10章　协议 159
10.1　协议 159
10.2　WebRTC协议概述 160
10.2.1　HTTP协议 160
10.2.2　WebSocket协议 161
10.2.3　RTP协议和SRTP协议 162
10.2.4　SDP协议 164
10.2.5　STUN协议 165
10.2.6　TURN协议 169
10.2.7　ICE协议 171
10.2.8　TLS协议 174
10.2.9　TCP协议 175
10.2.10　DTLS协议 175
10.2.11　UDP协议 175
10.2.12　SCTP协议 176
10.2.13　IP协议 177
10.3　参考资料 178
第11章　IETF文档 179
11.1　意见征求书 179
11.2　Internet草案 179
11.3　RTCWEB工作组Internet草案 180
11.3.1　“概述：针对基于浏览器的应用程序的实时协议”[draft-ietf-rtcweb-overview] 180
11.3.2　“Web实时通信使用情形和要求”[RFC7478] 180
11.3.3　“Web实时通信（WebRTC）：媒体传输和RTP的用法”[draft-ietf-rtcweb-rtp-usage] 181
11.3.4　“RTCWEB安全体系结构”[draft-ietf-rtcweb-security-arch] 181
11.3.5　“RTCWeb安全注意事项”[draft-ietf-rtcweb-security] 183
11.3.6　“RTCWeb数据通道”[draft-ietf-rtcweb-data-channel] 183
11.3.7　“WebRTC数据通道建立协议”[draft-ietfrtcweb-data-protocol] 184
11.3.8　“JavaScript会话建立协议”[draft-ietfrtcweb-jsep] 185
11.3.9　“WebRTC音频编解码器和处理要求”[draft-ietf-rtcweb-audio] 187
11.3.10　“使用STUN刷新许可”[draft-ietf-rtcweb-stunconsent-freshness] 187
11.3.11　“RTCWEB传输”[draft-ietf-rtcweb-transports] 188
11.4　个人Internet草案 188
11.4.1　“用于RTCWeb媒体约束的IANA注册表”[draftburnett-rtcweb-constraints-registry] 188
11.4.2　“关于NAT、防火墙和HTTP代理的RTCWEB注意事项”[draft-hutton-rtcweb-nat-firewall-considerations] 188
11.4.3　“适用于RTCWeb QoS的DSCP和其他数据包标记”[draftdhesikan-tsvwg-rtcweb-qos] 188
11.4.4　“适用于万维网实时通信的Google拥塞控制”[draft-alvestrand-rmcat-congestion] 188
11.5　其他工作组的RTCWEB文档 189
11.5.1　“缓慢型ICE：逐步为交互式连接建立协议增加候选项的配置”[draft-ietf-mmusic-trickle-ice] 189
11.5.2　“利用会话描述协议端口号进行多路协商”[draft-ietf-mmusic-sdp-bundle-negotiation] 191
11.5.3　“会话描述协议中的跨流标识”[draft-ietf-mmusic-msid] 191
11.5.4　“RTP会话中的多种媒体类型”[draft-ietf-avtcore-multi-media-rtp-session] 191
11.5.5　“多媒体拥塞控制：用于单播RTP会话的断路器”[draft-ietf-avtcore-rtp-circuit-breakers] 191
11.5.6　“在一个RTP会话中支持多个时钟速率”[draftietf-avtext-multiple-clock-rates] 192
11.5.7　“会话描述协议中基于流控制传输协议（SCTP）的媒体传输”[draft-ietf-mmusic-sctp-sdp] 192
11.5.8　“会话描述协议中的媒体源选择机制”[draft-lennox-mmusic-sdp-source-selection] 192
11.5.9　TRAM工作组对STUN和TURN进行的扩展 193
11.6　参考资料 194
第12章　与IETF相关的RFC文档 197
12.1　实时传输协议 197
12.1.1　“RTP：用于实时应用程序的传输协议”[RFC3550] 197
12.1.2　“用于音频和视频会议的RTP配置文件”[RFC3551] 197
12.1.3　“安全实时传输协议”[RFC3711] 198
12.1.4　“用于基于RTCP的反馈且经过扩展的安全RTP配置文件（RTP/SAVPF）”[RFC5124] 198
12.1.5　“通过一个端口多路传输RTP数据和控制数据包”[RFC5761] 198
12.1.6　“用于混合器到客户端音频级别指示的实时传输协议标头扩展项”[RFC6465] 199
12.1.7　“用于客户端到混合器音频级别指示的实时传输协议标头扩展项”[RFC6464] 199
12.1.8　“RTP流的快速同步”[RFC6051] 199
12.1.9　“RTP重新传输有效负载格式”[RFC4588] 199
12.1.10　“采用反馈RTP/AVPF的RTP音频–视频配置文件中的编解码器控制消”[RFC5104] 200
12.1.11　“TCP友好速率控制：协议规范”[RFC5348] 200
12.1.12　“用于RTP标头扩展项的常规机制”[RFC5285] 200
12.1.13　“结合使用可变位速率音频与安全RTP的指南”[RFC6562] 200
12.1.14　“支持缩减型实时传输控制协议：契机与后果”[RFC5506] 200
12.1.15　“安全实时传输协议中的标头扩展项加密”[RFC6904] 201
12.1.16　“RTP控制协议规范名称(CNAME)选择指南”[RFC7022] 201
12.2　会话描述协议 201
12.2.1　“SDP：会话描述协议”[RFC4566] 201
12.2.2　浏览器中的WebRTC　SDP示例 201
12.2.3　“用于RTP控制协议带宽的会话描述协议带宽修饰符”[RFC3556] 210
12.2.4　“会话描述协议中特定于源的媒体属性”[RFC5576] 210
12.2.5　“在SDP中协商通用图像属性”[RFC6236] 210
12.3　NAT遍历RFC 211
12.3.1　“交互式连接建立：用于提议/应答协议的网络地址转换器遍历协议”[RFC5245] 211
12.3.2　“对称RTP/RTP控制协议(RTCP)”[RFC4961] 211
12.4　编解码器 212
12.4.1　“Opus音频编解码器的定义”[RFC6716] 212
12.4.2　“VP8数据格式和解码指南”[RFC6386] 212
12.5　信令 212
12.6　参考资料 212
第13章　安全和隐私 214
13.1　浏览器安全模型 214
13.1.1　WebRTC权限 215
13.1.2　网站身份 215
13.1.3　浏览器用户身份 216
13.2　新型WebRTC浏览器攻击 217
13.2.1　API攻击 217
13.2.2　协议攻击 217
13.2.3　信令通道攻击 218
13.3　通信安全 219
13.3.1　通信隐私 219
13.3.2　通过信令通道传输密钥 220
13.3.3　媒体路径中的密钥协议 220
13.3.4　身份验证 221
13.3.5　身份 221
13.4　WebRTC中的身份 221
13.5　企业问题 224
13.6　隐私 225
13.6.1　身份隐私 225
13.6.2　IP地址隐私 225
13.6.3　浏览器指纹识别 226
13.7　基于数据通道的ZRTP 226
13.8　总结 227
13.9　参考资料 227
第14章　实现和应用 229
14.1　浏览器 229
14.1.1　Apple Safari 229
14.1.2　Google Chrome 229
14.1.3　Mozilla Firefox 230
14.1.4　Microsoft Internet Explorer 230
14.1.5　Opera 230
14.2　其他浏览器 230
14.3　STUN 和TURN服务器实现 231
14.4　参考资料 231
附录A　W3C标准流程 232
附录B　IETF标准流程 235
附录C　术语表 238
附录D　补充阅读和信息资源 240

.　　我们希望更新后的版本能激起你对WebRTC的兴趣并了解WebRTC。祝你阅读愉快！
　　第1版序言Preface
　　互联网和万维网已经改变了我们的世界。当撰写这段历史时，大多会谈到20世纪末和21世纪初这些技术对生活的影响。网络改变了我们获取信息、与其他人互动、工作和娱乐的方式。现在，网络即将极大地改变我们使用语音和视频沟通的方式。这本书给出了被称为WebRTC（Web
　　Real-Time
　　Communications）的最新的标准和行业成就最新的快照。这项技术与HTML5浏览器的其他进展，拥有可能彻底地改变我们在私人和商业领域沟通方式的潜力。
　　笔者多年涉足互联网通信行业，见证了互联网上语音和视频通信的进步和影响。我们致力于制定信令协议，例如会话发起协议（SIP）和会话描述协议（SDP），以及安全协议，例如用于语音和视频通信系统的ZRTP，它将为势必替代电话系统的公共交换电话网络或PSTN奠定基础。这些互联网通信技术带来了一波惊人的“破坏”浪潮，但我们相信WebRTC很有可能造成更大的“破坏”。
　　这本书为想要抓住这个新浪潮（尽管它还在形成中）的Web开发人员和电话开发人员提供了信息。WebRTC所需的标准和协议仍在开发和发明中。浏览器也开始渐渐地支持实现WebRTC功能。然而，作者认为需要有一本书来解释这项仍在发展中的技术。本书将解释WebRTC的技术目标、结构、协议和应用程序编程接口（API）。我们计划频繁地更新本书的版本，可能一年会有三次，并且倾向于数字化交付和按需出版以节省成本并获得最大超链接有效性。想要获得最新版本的信息和更新及修改的列表，请访问http://webrtcbook.com。
　　本书首先介绍了WebRTC，进而讨论了它的新进展。我们研究了WebRTC
　　对等媒体流的独特方面，并且解释了网络地址转换（NAT）穿越。然后讨论了W3C和IETF组织的工作文件，最终确定了那些正在形成WebRTC标准的文件。每章都以参考资料结尾，并列出各种标准文件。以[RFC
　　...]形式出现的引用是IETF请求注解文件，以[draft-
　　......]形式出现的引用是IETF标准草案工作文件，里面的内容可能会因本书的出版而被更新或者修改。在大多数情况下，本书所提供的超链接能检索到最新版本的文档。W3C草案的引用包括最新公开工作草案的链接和最新编辑草案的链接。对于那些不熟悉W3C和IETF标准化进程的读者，我们提供了附录A和附录B作为参考。最后我们讨论了目前WebRTC在主流浏览器中的部署状况。
　　如果你是一名Web开发人员，那么欢迎来到互联网通信领域！借助应用程序中的实时语音和视频功能，你可以让用户很好地与对方互动。要理解我们的API描述，你需要有HTML、JavaScript的相关知识和一些网页应用程序的经验。可以参阅附录D获取一些有用的参考。
　　如果你是一名VoIP或者电话开发人员，那么欢迎来到网络世界！你的用户将享受到高质量的音频和视频通信功能及以网络驱动的丰富的用户界面。为了能够更好地理解我们对用于传输语音、视频和数据的线上协议的描述，你需要对互联网有一个基本的了解。而掌握如SIP或Jingle之类的另一种互联网通信信号协议的知识也是非常有用的。可以参阅附录D获取一些有用的参考。
　　在许多方面，WebRTC是网络世界和电话世界之间的一种融合。为了帮助弥合网络世界和电话世界之间的鸿沟，附录C中包含一个术语表来简要解释每个领域的一些常见术语和概念。
　　笔者期待着参与WebRTC可能会发起的下一个毁坏和革新浪潮。我们希望收到你的来信，并和我们在推特（@alanbjohnston和@danielcburnett）或者Google (alanbjohnston@gmail.com和danielcburnett@gmail.com)上进行互动。
　　作 者 简 介About the Author
　　Alan B. Johnston博士拥有超过13年的SIP、IP语音（Voice over
　　IP，VoIP）和互联网通信经验，参与编著了SIP规范和许多其他IETF
　　RFC，其中包括ZRTP媒体安全协议。他著有四本关于互联网通信、SIP和安全的技术类畅销书，还有一本科技惊险小说《Counting from
　　Zero》，其中传授了互联网和计算机安全的基础知识。他是SIP论坛的董事会成员，拥有电气工程专业的学士和博士学位。Alan是IETF
　　RTCWEB工作组的积极参与者。他目前是Avaya公司的杰出工程师和圣路易斯华盛顿大学的兼职讲师。他拥有很多摩托车，并酷爱骑行摩托，他还为一个机器人团队提供辅导，并乐享其中。
　　Daniel C.
　　Burnett博士拥有10多年的计算机标准工作经验，曾编写和编辑了W3C的许多标准，这些标准为当今的大多数自动化交互式语音应答（Interactive
　　Voice Response，IVR）系统奠定了基础。由于在自动语音识别（声音辨别）领域的标准制定方面贡献卓越，他曾两度荣获由《Speech
　　Tech》杂志颁发的久负盛名的“语音杰出人物”奖。作为PeerConnection和getUserMedia W3C
　　WEBRTC规范的编辑以及IETF的参与者，Daniel从一开始就投入到了这个令人振奋的新领域。他目前是Tropo的首席科学家和Voxeo（Aspect旗下的一家公司）的标准总监。闲暇时间，Daniel喜欢和家人及儿子的童子军团一起露营。
　　Acknowledgements致谢
　　我们要感谢技术审校者Alex Agranovsky、Carol Davids、Emil Ivov、David Kemp、Henry
　　Sinnreich、Harvey Waxman和Dan York。我们也要感谢Marina Burnett和Chris Comfort的校对和审校。同时我们也要感谢家人的鼓励和支持。
　　最后，我们要感谢在万维网联盟（W3C）的同事们和正在为制定WebRTC标准而不懈努力的国际互联网工程任务组（IETF）。
　　感谢声网（Agora.io）全体员工，特别是陈功、李伟和王骅的校对及评论。