利用Phoenix代理進行P2P WebRTC開發

WebRTC（Web實時通信）的創建主要是為了視頻和音頻通信，但它也有在兩個浏覽器之間傳遞二進制數據的API。這為創建更多的點對點Web應用程序帶來了許多機會，而且已經有許多有趣的應用程序是使用它創建的，如 WebTorrent 、 UberConference 。

Zohaib Rauf 是一名軟件工程師，他正在學習 Elixir語言 。為了更好地理解WebRTC，他使用它創建了一個P2P文件分享應用程序，目標是實現點對點的文件分享，而不需要任何中間人。文件發送者添加文件，並將唯一URL分享給接收者。接收者訪問唯一URL就可以看到分享的文件並下載，如下圖所示：

在該應用程序中，Zohaib使用 Phoenix框架 實現了一個用於初次握手的代理。近日，他發表了一篇 博文 ，簡要介紹了該代理的設計決策過程。

代理的作用

為了創建點對點的連接，發起者會創建一個包含其網絡信息和其它媒體相關信息的握手請求。接收者在收到請求後會創建應答和它自己的申請並發送回發起 者。發起者接收到應答後完成初次握手。至此，發起者和接收者就可以進行點對點通信了。在這個過程中，需要有一種方式交換握手請求信息，這就是代理的用途所 在了。

代理的實現要滿足如下兩個要求：

1. 它應該能夠通過WebSocket使用對等節點的ID與其通信；
2. 它需要維護已接入的對等節點的信息。

每個對等節點在接入Zohaib的Web應用時都會獲得一個唯一ID，並在收到唯一ID後將自己進行注冊。

使用對等節點ID進行通信

對於第一點要求，Zohaib嘗試了兩種方法。 第一種 方法是為對等節點ID和與它相關連的Socket維護一個通用的映射。當需要同某個對等節點通信時，就使用對等節點的唯一ID檢索出Socket，並將消息推送給它。 第二種 方法是每個對等節點連接到一個唯一的主題，當需要向那個節點發送消息時，只需將消息廣播到那個主題。有且只有一個對等節點會注冊到那個主題，所以，其它對等節點不會獲得這條消息。Zohaib采用了第二種方法，因為第一種方法需要一個 Elixir代理 存儲映射。這樣，每個通信請求都需要向該代理發送消息獲取Socket，它會成為瓶頸，而且不可擴展。而在第二種方法中，當向WebSocket注冊時，節點會連接到唯一的主題（比如 peer:20dd48ca-fdcf-41c9-9a3b-f192f77650f9 ）。這時，就可以使用函數 ApplicationName.Endpoint.broadcast(topic, event, payload) 向該主題發送消息。

對等節點信息維護

對於第二點要求，Zohaib同樣嘗試了兩種方法。 第一種 方法是同上文描述的一樣，保存一個通用的映射。但當Socket連接關閉或Socket進程結束時，代理需要自己維護映射關系。 第二種 方法是使用Elixir/Erlang的 全局 名稱注冊功能。這種方式可以將一個全局名稱注冊到對應的PID。當進程崩潰或終止時，該名稱會自動解除注冊。而且，這種方法可以擴展到多個節點。因 此，Zohaib采用了第二種方法。當節點注冊時，它會啟動一個簡單的GenServer，後者維護與節點相關的信息，並為節點分配一個像 peer_state:<UUID> 這樣的全局名稱。該進程會鏈接到Socket進程，如果Socket關閉或崩潰，那麼該進程也會終止並解除注冊。在這種方式中，代理不需要自己維護映射。

交換WinRTC請求

有了代理，就可以交換握手請求了。例如，發送者將一個像 http://epicshare.zohaib.me/?peer_id=20dd48ca-fdcf-41c9-9a3b-f192f77650f9 這樣URL的分享，其中包含對等節點的ID。接收者打開該URL後會獲得一個唯一ID，並像上文描述的那樣將自己注冊到代理。那樣，兩個對等節點就都通過Web Socket連接到代理了。下一步，它們就可以發送和接收握手請求了，過程如下所示：

感興趣的讀者可以 試用 Zohaib的程序，或者下載 源代碼 。

另外，從 Hacker News網友的討論 中得知， 使用WebRTC在兩個浏覽器之間交換請求/應答可以不借助任何服務器 。