如何在 Kubernetes 上部署 Janus WebRTC 服务器

本文分享如何在 Kubernetes 上部署 Janus WebRTC 服务器。无论您是 Kubernetes 爱好者还是 Janus 专家（或两者都不是），本指南都将逐步指导您完成整个过程。

在 Kubernetes 上部署 Janus 的前提条件

在开始之前，请确保满足以下要求：

Kubernetes 集群：

我们将使用Minikube和Docker 驱动程序创建本地 Kubernetes 集群。

该集群将有3 个节点来复制真实环境。
确保我们已经安装了helm。

Envoy Gateway API：

我们将使用 Envoy Gateway 进行流量管理，以简化 Janus WebRTC 的路由和负载平衡。

1. 启动具有 3 个节点的 Minikube 集群

这将使用 Docker 驱动程序建立一个有三个节点的本地 Kubernetes 集群：

minikube start --nodes=3 --driver=docker

2. 安装 Envoy Gateway CRD

将 Envoy Gateway CRD 添加到你的 Kubernetes 集群，以启用 Gateway API 将流量路由到正确的 Janus pod

helm install eg oci://docker.io/envoyproxy/gateway-helm --version v1.2.4 -n envoy-gateway-system --create-namespace

以上步骤将为您的本地环境做好准备，以便在 Kubernetes 上部署 Janus。完成后，您将拥有一个多节点集群和网关 API，可以执行后续步骤。

行动时间

在我们进入不可避免的 YAML 疯狂之前，让我为您节省一些时间。我已经建立了一个 GitHub repo，里面有您需要的所有 YAML 和配置。所以，如果您是一个经过认证的 Kubernetes 专家，不需要一步一步的指导，可以跳过这步，直接访问 janus-on-kubernetes。

这里不深入介绍 Janus 配置，您可以在 GitHub repo 中找到这些配置。相反，我将重点介绍 Kubernetes 设置，以及我们为简化生成服务和 UDPRoute 而构建的便捷 Python CLI 工具。

什么是Gateway API？

Kubernetes 中的 Gateway API 是管理服务网络的一种更灵活、更可扩展的方式。它建立在 Ingress 的基础上，但为更复杂的用例提供了额外的功能。以下是其核心组件：

Gateway（网关）：

网关是网络流量进入群集的入口。它定义流量的路由方式（如监听哪些 IP 或端口）。将其视为负载平衡器或反向代理。

GatewayClass：

GatewayClass 定义了网关的 “类型”，指定了管理网关行为的控制器（如 NGINX、Envoy 等）。它就像是网关的蓝图。

Listeners（监听器）：

监听器是网关的一部分，定义网关应该监听的协议和端口（例如，端口 80 上的 HTTP）。

HTTPRoute（或其他路由类型）：

路由定义特定类型的流量（如 HTTP 或 TCP）应如何流经网关。例如，HTTPRoute 将传入的 HTTP 请求映射到特定的 Kubernetes 服务。

后端（Backend）：

后端是流量最终到达的地方–通常是处理实际工作负载的 Kubernetes 服务或其他资源。

与传统的 Ingress 相比，这些组件更易于管理复杂的网络设置，并提供更多的自定义和可扩展性。

现在我们对网关 API 有了清晰的思维导图，让我们从部署和服务配置开始，深入编写 YAML 文件。

部署和服务 Yaml

在这里，我们将创建一个 StatefulSet 部署和一个无头服务。这种设置可确保每个 Janus 实例都能获得一个专用且稳定的 DNS 名称，例如：

janus-0.janus-service.default.svc.cluster.local
janus-1.janus-service.default.svc.cluster.local
janus-2.janus-service.default.svc.cluster.local

通过将BackendTrafficPolicy (BTP)与 StatefulSets 和无头服务结合使用，每个 DNS 都会将流量一致地路由到固定的 Janus 实例。这可确保可靠、稳定且可预测的连接，这对于 Janus 等有状态工作负载至关重要，因为每个实例都需要一个专用的稳定网络身份。

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: janus
  namespace: default # 如果不使用命名空间，则省略或更改
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: janus
  serviceName: "janus-service" # StatefulSet 网络所需
  template:
    metadata:
      labels:
        app: janus
    spec:
      initContainers:
        - name: init-elevated
          image: busybox:latest
          command: ["sh", "-c"]
          args:
            - |
              chmod -R 777 /recordings/;
          securityContext:
            privileged: true
          volumeMounts:
            - name: janus-recordings
              mountPath: /recordings/
      containers:
        - name: janus
        # 可以构建自己的映像并将其从 https://github.com/flutterjanus/JanusDocker 推送到注册表
          image: shivanshtalwar0/janus-server:latest # for x86_64 => shivanshtalwar0/janus-server:linux-amd64
          resources:
            requests:
              memory: "256Mi" # 容器所需的最小内存
              cpu: "250m" # 容器所需的最小 CPU 
            limits:
              memory: "512Mi" # 容器可以使用的最大内存
              cpu: "500m" # 容器可以使用的最大 CPU 
          volumeMounts:
            - name: janus-config
              mountPath: /opt/janus/etc/janus
            - name: janus-recordings
              mountPath: /recordings

      volumes:
        - name: janus-config
          configMap:
            name: janus-config
        - name: janus-recordings
          hostPath:
            path: /recordings
          emptyDir: {}

  volumeClaimTemplates:
    - metadata:
        name: janus-recordings
      spec:
        accessModes: ["ReadWriteMany"]
        resources:
          requests:
            storage: 100Gi

我们使用 service_template.yaml 和 port-ranger.py 来动态创建最终的 service_generated.yaml。这允许我们指定自定义的端口范围，这对 Janus 来说至关重要，因为它需要 UDP 端口来进行媒体遍历，特别是处理 RTP 媒体流流量。

# service_template.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: janus-service
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: janus
  ports:
    - name: janus-http
      protocol: TCP
      port: 8088
      targetPort: 8088
    - name: janus-ws
      protocol: TCP
      port: 8188
      targetPort: 8188
    - name: janus-a-http
      protocol: TCP
      port: 7088
      targetPort: 7088
    - name: janus-a-ws
      protocol: TCP
      port: 7188
      targetPort: 7188
  clusterIP: None

运行下面的命令来创建 service_generated.yaml

python3 port-ranger.py./service_template.yaml janus 10000 11000 UDP./service_generated.yaml

同样，我们将从 udpRoute_template.yaml 中为 UDPRoute 创建一个模板，稍后将派上用场

# udpRoute_template.yaml
apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1alpha2
kind: UDPRoute
metadata:
  name: janus-udp-route
  namespace: default
spec:
  parentRefs:
    - name: envoy-gateway 
      namespace: default
  rules:
    - backendRefs:
        - name: janus-service 
          namespace: default
          port: 10000
          kind: Service

# 注意：由于 Kubernetes 对 UDP 路由的限制，UDP 路由不能超过 16 个
python3 port-ranger.py ./udpRoutes_template.yaml janus 10000 11000 UDP ./udp_routes_generated.yaml --chunk-size 16

现在我们已经完成了生成 YAML 的步骤，可以定义关键的 Gateway 组件了。在这里，我们将概述Gateway、GatewayClass和HTTPRoute的 YAML 文件。定义这些文件后将完成核心设置。以下是所有三个组件的 YAML 文件：

Gateway.yaml

apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1
kind: Gateway
metadata:
  name: envoy-gateway
spec:
  gatewayClassName: gateway-class
  listeners:
    - name: janus-http-api
      port: 80
      hostname: "*.example.local"
      protocol: HTTP

GatewayClass.yaml

apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1
kind: GatewayClass
metadata:
  name: gateway-class
spec:
  controllerName: gateway.envoyproxy.io/gatewayclass-controller

httpRoute.yaml

apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1
kind: HTTPRoute
metadata:
  name: backend
spec:
  parentRefs: [ {name: envoy-gateway, port: 80, sectionName: janus-http-api } ]
  hostnames: ["*.example.local"]
  rules:
    - matches:
        - path: {type: PathPrefix, value: /rest}
      backendRefs:
        - {group: "", kind: Service, name: janus-service, port: 8088}
    - matches:
        - path: {type: PathPrefix, value: /admin-rest}
      backendRefs:
        - {group: "", kind: Service, name: janus-service, port: 7088}
    - matches:
        - path: {type: PathPrefix, value: /admin-ws}
      backendRefs:
        - {group: "", kind: Service, name: janus-service, port: 7188}                
    - matches:
        - path: {type: PathPrefix, value: /ws}
      backendRefs:
        - {group: "", kind: Service, name: janus-service, port: 8188}

初始化 Janus 配置

运行以下脚本来初始化 ConfigMap 中的 Janus 配置：

./update_conf.sh

应用 Kubernetes YAML 配置

按照以下顺序应用配置以完成设置：

kubectl apply -f gatewayClass. yaml
 kubectl apply -f gateway. yaml
 kubectl apply -f btp. yaml
 kubectl apply -f httpRoutes. yaml
 kubectl apply -f udp_routes_generated. yaml
 kubectl apply -f deploy. yaml
 kubectl apply -f service_generated. yaml

测试部署

更新本地 DNS

使用以下条目更新/etc/hosts文件：

# /etc/hosts
127.0.0.1 janus-0.example.local
127.0.0.1 janus-1.example.local
127.0.0.1 janus-2.example.local

验证访问权限

一旦一切正确配置，您可以通过以下端点验证 Janus 服务器的可访问性：

REST API

curl http://janus-0.example.local/rest/janus/info

WebSocket

http://janus-0.example.local/ws

Admin WebSocket

http://janus-0.example.local/admin-ws

注意：

确保配置中使用的端口范围一致。
对于大规模部署，根据需要调整端口范围和用户计算。

按照这些步骤将确保您在 Kubernetes 上拥有完全部署且功能齐全的 Janus 设置！

小结

在本指南中，我们介绍了在 Kubernetes 上部署 Janus 的过程，从设置配置到测试部署。我们介绍了 StatefulSet、无头服务、网关 API 和端口管理等基本组件，以确保 Janus 的无缝部署。

作者：Shivansh Talwar

如何在 Kubernetes 上部署 Janus WebRTC 服务器

在 Kubernetes 上部署 Janus 的前提条件

行动时间

什么是Gateway API？

部署和服务 Yaml

初始化 Janus 配置

测试部署

小结

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