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Performance benchmark for SRS on RaspberryPi

Install SRS
RaspberryPi
OS settings
Publish and Play
Client
Record Data
Benchmark SRS 0.9.38
Benchmark SRS 0.9.72
cubieboard benchmark

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Performance benchmark for SRS on RaspberryPi

SRS支持arm，在树莓派上成功运行，本文记录了树莓派的性能指标。

Install SRS

树莓派下安装和运行SRS，有以下方式：

编译源站和运行：SRS在arm/raspberrypi下的编译，参考Build: RaspberryPi
直接下载binary文件，然后安装运行，下载RespberryPi的安装包：Github站点或者国内镜像站点。安装方法见页面。

查看SRS是否启动：/etc/init.d/srs status

RaspberryPi

本次测试的硬件环境如下：

RaspberryPi：B型
SoC BroadcomBCM2835(CPU,GPU,DSP,SDRAM,USB)
CPU ARM1176JZF-S(ARM11) 700MHz
GPU Broadcom VideoCore IV, OpenGL ES 2.0, 1080p 30 h.264/MPEG-4 AVC decoder
RAM 512MByte
USB 2 x USB2.0
VideoOutput Composite RCA(PAL&NTSC), HDMI(rev 1.3&1.4), raw LCD Panels via DSI 14 HDMI resolution from 40x350 to 1920x1200 plus various PAL and NTSC standards
AudioOutput 3.5mm, HDMI
Storage SD/MMC/SDIO socket
Network 10/100 ethernet
Device 8xGPIO, UART, I2C, SPI bus, +3.3V, +5V, ground(nagetive)
Power 700mA(3.5W) 5V
Size 85.60 x 53.98 mm(3.370 x 2.125 in)
OS Debian GNU/linux, Fedora, Arch Linux ARM, RISC OS, XBMC

另外，直播不会用到SD卡，所以可以忽略不计，用的是class2，4GB的卡。

软件环境如下：

RaspberryPi提供的img：2014-01-07-wheezy-raspbian.img
uname: Linux raspberrypi 3.10.25+ #622 PREEMPT Fri Jan 3 18:41:00 GMT 2014 armv6l GNU/Linux
cpu: arm61
服务器: srs 0.9.38
服务器类型: raspberry pi
客户端：srs-bench
客户端类型: 虚拟机，CentOS6
观看客户端: PC win7, flash
网络: 百兆交换机（pi只支持百兆）

流信息：

码率：200kbps
分辨率：768x320
音频：30kbps

环境搭建参考：SRS: arm

OS settings

超过1024的连接数测试需要打开linux的限制。且必须以root登录和执行。

设置连接数：ulimit -HSn 10240
查看连接数：

[root@dev6 ~]# ulimit -n
10240

重启srs：sudo /etc/init.d/srs restart
注意：启动服务器前必须确保连接数限制打开。

Publish and Play

可以使用centos虚拟机推流到srs，或者用FMLE推流到raspberry-pi的SRS。假设raspberry-pi服务器的ip是192.168.1.105，请换成你自己的服务器ip。

推送RTMP流到服务器和观看。

启动FFMPEG循环推流：

for((;;)); do \
    ./objs/ffmpeg/bin/ffmpeg \
        -re -i doc/source.200kbps.768x320.flv \
        -acodec copy -vcodec copy \
        -f flv -y rtmp://192.168.1.105:1935/live/livestream; \
    sleep 1; 
done


* 查看服务器的地址：`192.168.1.105`

```bash
[root@dev6 nginx-rtmp]# ifconfig eth0
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 08:00:27:8A:EC:94  
          inet addr:192.168.1.105  Bcast:192.168.2.255  Mask:255.255.255.0

SRS的流地址：rtmp://192.168.1.105:1935/live/livestream
通过srs-players播放SRS流：播放SRS的流

Client

使用linux工具模拟RTMP客户端访问，参考：srs-bench

sb_rtmp_load为RTMP流负载测试工具，单个进程可以模拟1000至3000个客户端。为了避免过高负载，一个进程模拟800个客户端。

编译：./configure && make
启动参数：./objs/sb_rtmp_load -c 800 -r <rtmp_url>

Record Data

测试前，记录SRS的各项资源使用指标，用作对比。

查看服务器端srs消耗的CPU：

pid=`ps aux|grep srs|grep objs|awk '{print $2}'` && top -p $pid

查看客户端srs-bench消耗的CPU：

pid=`ps aux|grep load|grep rtmp|awk '{print $2}'` && top -p $pid

查看客户端连接数命令：

for((;;)); do \
    srs_connections=`sudo netstat -anp|grep 1935|grep ESTABLISHED|wc -l`;  \
    echo "srs_connections: $srs_connections";  \
    sleep 5;  \
done

查看客户端消耗带宽(不影响服务器CPU)，其中，单位是bytes，需要乘以8换算成网络用的bits，设置dstat为30秒钟统计一次，数据更准：

[winlin@dev6 ~]$ dstat 30
----total-cpu-usage---- -dsk/total- -net/lo- ---paging-- ---system--
usr sys idl wai hiq siq| read  writ| recv  send|  in   out | int   csw 
  0   0  96   0   0   3|   0     0 |1860B   58k|   0     0 |2996   465 
  0   1  96   0   0   3|   0     0 |1800B   56k|   0     0 |2989   463 
  0   0  97   0   0   2|   0     0 |1500B   46k|   0     0 |2979   461

数据见下表：

Server	CPU	Mem	Conn	E带宽	A带宽	sb	延迟
SRS	1.0%	3MB	3	不适用	不适用	不适用	0.8秒

期望带宽(E带宽)：譬如测试码率为200kbps时，若模拟1000个并发，应该是1000*200kbps=200Mbps带宽。

实际带宽(A带宽)：指服务器实际的吞吐率，服务器性能下降时（譬如性能瓶颈），可能达不到期望的带宽，会导致客户端拿不到足够的数据，也就是卡顿的现象。

客户端延迟(延迟)：粗略计算即为客户端的缓冲区长度，假设服务器端的缓冲区可以忽略不计。一般RTMP直播播放器的缓冲区设置为0.8秒，由于网络原因，或者服务器性能问题，数据未能及时发送到客户端，就会造成客户端卡（缓冲区空），网络好时将队列中的数据全部给客户端（缓冲区变大）。

srs-bench(srs-bench/sb)：指模拟500客户端的srs-bench的平均CPU。一般模拟1000个客户端没有问题，若模拟1000个，则CPU简单除以2。

其中，“不适用”是指还未开始测试带宽，所以未记录数据。

Benchmark SRS 0.9.38

本章测试SRS使用Epoll机制的性能。

开始启动srs-bench模拟客户端并发测试SRS的性能。

树莓派一般10个以内的连接比较常用，所以我们先测试10个链接的情况。加上推流链接实际上11个。

启动10客户端：

./objs/sb_rtmp_load -c 10 -r rtmp://192.168.1.105:1935/live/livestream >/dev/null &

客户端开始播放30秒以上，并记录数据：

Server	CPU	Mem	Conn	E带宽	A带宽	sb	延迟
SRS	17%	1.4MB	11	2.53Mbps	2.6Mbps	1.3%	1.7秒

再启动一个模拟10个连接的srs-bench，共20个连接。
客户端开始播放30秒以上，并记录数据：

Server	CPU	Mem	Conn	E带宽	A带宽	sb	延迟
SRS	23%	2MB	21	4.83Mbps	5.5Mbps	2.3%	1.5秒

再启动一个模拟10个连接的srs-bench，共30个连接。
客户端开始播放30秒以上，并记录数据：

Server	CPU	Mem	Conn	E带宽	A带宽	sb	延迟
SRS	50%	4MB	31	7.1Mbps	8Mbps	4%	2秒

SRS使用epoll时，RaspberryPi B型，230Kbps视频性能测试如下表：

Server	CPU	Mem	Conn	E带宽	A带宽	sb	延迟
SRS	17%	1.4MB	11	2.53Mbps	2.6Mbps	1.3%	1.7秒
SRS	23%	2MB	21	4.83Mbps	5.5Mbps	2.3%	1.5秒
SRS	50%	4MB	31	7.1Mbps	8Mbps	4%	2秒

可见，RaspberryPi B型，SD卡class4，能支持的并发，SRS使用EPOLL时，码率为230kbps时，大约为xxxx个，网络带宽占用xxxxMbps。

Benchmark SRS 0.9.72

一次性能测试记录：

硬件：raspberry-pi，B型，700MHZCPU，500MB内存，百兆有线网络
编码器：SRS自己采集，视频码率516kbps，音频码率63kbps，数据码率580kbps。时长220秒。avatar宣传片。
服务器：SRS 0.9.72。服务器至少有一个连接：采集程序推流到SRS。
客户端：flash播放器，RTMP协议，srs-bench（RTMP负载测试工具）

数据如下：

Server	CPU	Mem	Conn	E带宽	A带宽	sb	延迟
SRS	5%	2MB	2	1Mbps	1.2Mbps	0%	1.5秒
SRS	20%	2MB	12	6.9Mbps	6.6Mbps	2.8%	2秒
SRS	36%	2.4MB	22	12.7Mbps	12.9Mbps	2.3%	2.5秒
SRS	47%	3.1MB	32	18.5Mbps	18.5Mbps	5%	2.0秒
SRS	62%	3.4MB	42	24.3Mbps	25.7Mbps	9.3%	3.4秒
SRS	85%	3.7MB	52	30.2Mbps	30.7Mbps	13.6%	3.5秒