Zoom：为可靠性而构建
简介
Zoom 以 AI 优先的方式提供 统一通信即服务（UCaaS）和 呼叫中心即服务（CCaaS），通过单一的集成 平台实现。该套件包括 Zoom Meetings；Zoom Webinars 和 Zoom Events；Zoom Chat；Zoom Rooms 以及 工作区预约；Zoom Phone；Zoom 呼叫中心；Zoom Canvas；Zoom Mail 和 日历服务；Zoom Whiteboard；Zoom Virtual Agent；Zoom Revenue Accelerator；以及更多——旨在在桌面端、移动端、浏览器和 会议室之间协同工作，包括通过 会议室连接器支持基于标准的 SIP/H.323 系统。
本文档详细介绍了 Zoom 一流服务和产品背后的创新与架构，说明了我们如何在 UCaaS 和 CCaaS 中为终端用户和 IT 提供一致、安全且易于管理的体验。
源自经验
Zoom 的云优先愿景帮助组织超越传统本地部署系统的成本和复杂性。我们没有在老化的技术栈上不断叠加功能，而是通过在客户端、媒体服务和会议室系统方面的全栈工程投入，作为一个有机统一的平台来优化端到端的质量、弹性和易用性——以单客户端策略为核心，采用跨平台的统一代码库，并充分利用每个操作系统的原生用户体验。
这种云优先的方法体现在 Zoom 工作区应用中：一个单一、现代的应用程序，为用户提供对会议、聊天、电话、呼叫中心、活动、网络研讨会、会议室、白板、Canvas 以及更多内容的集中访问。访问由许可证控制，因此 IT 可以开启或关闭产品和功能，而无需部署一堆彼此独立的安装程序或管理相互冲突的客户端版本。
对于 IT 来说，该模型降低了开销——需要购买、上架和修补的服务器更少；需要维护的定制集成更少；也无需整个团队专门负责让企业部署基础设施持续运行。容量、更新和安全改进都由云端提供，因此管理员可以把精力放在策略、采用和成果上，而不是维护上。
创新带来不同
Zoom 独特的服务架构方式意味着，Zoom 具备其他解决方案无法提供的功能，并且在规模和质量上都无与伦比。
Zoom AI：内置于会议、聊天、电话、呼叫中心、Canvas 等中，可在工作发生之处直接进行总结、起草并呈现下一步——无需额外应用或切换上下文。
智能画廊 & 智能多流取景: 多流、多摄像头的 Rooms，让房间里的每个人都能在屏幕上拥有一个合适的“座位”。
持续会议聊天: 会议聊天会汇入一个聊天频道，因此在会议结束后，链接和文件不会消失，支持持续的异步协作。
近距离共享与回声抑制: 走进房间，点击即可无线共享；附近的笔记本电脑会自动静音以阻止反馈。
媒体韧性: 通过自适应比特率、编解码器层和快速传输回退，即使在较差的网络下，对话也能保持清晰可懂。
Zoom Mesh: 一种原生 eCDN，利用点对点技术在您的网络内部重新分发相同的会议或网络研讨会媒体，以减少大型活动期间的带宽消耗。
Zoom Node: 在本地运行所选工作负载，并通过云控制和生命周期管理进行管理，包括 Meetings 和 Phone 的本地容灾能力。
后量子 E2EE：端到端加密，旨在抵御未来的解密攻击，用于会议和一对一电话通话。
数据路由控制：选择你批准用于媒体传输的区域。
质量与可靠性
以下章节讨论 Zoom 的设计方法，以启用一流的实时媒体体验。
Zoom Meetings、网络研讨会和事件 & 活动 &直播
我们架构的基础是一个智能传输层，它会根据真实网络条件和策略选择最佳路径。UDP 在在线可用时使用，在更受限的环境中可无缝回退到 TCP/TLS（包括 HTTPS/443）。屏幕共享在可能时使用 Reliable UDP 以实现流畅运动，并在需要时自动回退。连接到会议、网络研讨会或事件 & 活动 &直播时，Zoom Workplace 应用会通过地理定位被引导至最近的在线资源，以尽量降低延迟。在组织策略或性能要求下，流量可通过专用链路经由 Zoom 的全球骨干网络传输到不同的数据中心。
下一层是一个响应式质量服务层，会根据实时网络和设备条件进行调整。它会监控带宽、丢包、延迟和抖动，并收集本地 CPU 使用率、内存和网络 I/O。这些信号会通知上层采取相应的自适应操作，以保持质量和可靠性。
Zoom 在会议层的自定义自适应编解码器针对实时性能进行了优化。周围的算法会持续优化帧率和分辨率，以匹配设备和网络条件。为了在条件允许时提供尽可能最佳的体验，Zoom 使用多个同时流，而 Zoom Workplace 应用会动态选择最合适的层。得益于高效压缩，即使丢包率高达约 45%，会议仍可正常使用；在这些情况下，会优先使用音频而不是视频，以保持对话清晰。多流方法还会根据每位参会者发送和接收音频和视频的能力来调整带宽。
Zoom 的分布式会议层采用基于订阅的交换方式，无需服务器端转码或混流。传统服务通常会对流进行转码和混合，从而增加 CPU 和内存开销；我们的交换方法旨在减少资源使用并实现高效扩展。参会者会根据地理位置被路由到最近的数据中心，并分配到负载最低的服务器；当与会者位于同一地点时，他们可以被分组到同一台服务器上以提高效率。该架构支持灵活的本地部署和混合部署，并为大型企业提供级联流量路径。
会议服务器是我们的 MMR（多媒体路由器），而 MMR 被分组在“会议区域”中。区域控制器管理所有 MMR，并将其状态报告给每个会议区域的全球云控制器。每个数据中心都会部署具有完全相同架构的会议区域副本，我们还可以轻松地按需动态添加更多区域，以增加每个地区的容量。这三层（MMR、Zoom 控制器和全球云控制器）用于平衡不同位置的资源。如果一次会议中只有两名参会者，Zoom 可以利用点对点连接来实现出色的速度和可靠性。所有这些都使 Zoom 能够将会议服务的正常运行时间维持在 99.9%，并提供可靠的视频会议体验。
Zoom Phone
Zoom Phone 在云中构建，并为云而生，采用了我们 Zoom Meetings 和 Webinars 产品中已提供且经过验证的音频质量自适应技术。Zoom 的架构内置了冗余和弹性，因此形成了一个高可用解决方案，甚至可以扩展以满足最大规模组织的需求。
Zoom Phone 利用智能传输机制，在各种网络环境中提供可靠连接。对于媒体流，它会在可用时使用基于 UDP 的 SRTP，并可无缝回退到 TCP/TLS，同时结合自适应比特率和丢包缓解机制，以在较差条件下保持音频质量。在连接方面，呼叫会路由到最近的可用 SIP 区域以尽量降低延迟，并在需要时在各数据中心之间自动故障切换。
Zoom 在其每个数据中心中都部署了冗余的会话边界控制器 (SBC)，以保护客户端与运营商之间的通信。这些运营商级 SBC 为广泛的组织提供了便捷访问，从最小规模的客户到全球企业皆适用。负载均衡器将基于 SIP 的通信重定向到 Zoom 的呼叫交换机，以均匀分配呼叫量。即使在注册高峰期和繁忙呼叫时段，这种分配也能为用户带来流畅体验。
呼叫交换机是 Zoom Phone 的核心呼叫控制组件。这些可扩展组件不仅支持基础 PBX 功能，还可将遥测数据传送到 Zoom Phone 仪表板，并启用诸如将电话呼叫升级为 Zoom Meetings 等功能。
Zoom Workplace 应用利用专有逻辑监控该应用的带宽、丢包、延迟和抖动，同时还收集该应用的 CPU 使用率、内存和网络 I/O。该技术会主动监控呼叫，并进行实时调整，以克服不佳的网络条件，从而为各种网络环境和不同设备提供卓越的呼叫质量和可靠性。
Zoom Phone 仪表板可捕获实时和历史服务质量数据，以及使用和采用指标、呼叫日志，以及与流动性紧急服务相关的指标。Zoom 会自动使用 平均意见得分 (MOS) 对每次呼叫进行评分，使 IT 管理员能够跟踪网络中所有呼叫的性能，并隔离潜在的网络相关问题。
Zoom 呼叫中心
与 Zoom Phone 类似，Zoom 呼叫中心的主动-主动架构有助于在其全频道环境中提供弹性和冗余。基于 Zoom Meetings 和电话服务久经验证的架构，呼叫中心将实时通信能力与 Web 功能无缝集成，打造出一个既能让您的座席团队受益、也能让您的客户受益的直观界面。
每个 数据中心 都设有两个相同且互联的会话发起协议 (SIP) 区域。SIP 区域允许通过互联网发起和接收语音呼叫，并且每个区域都配备专用的硬件和服务，以实现独立持续运行。在一个 数据中心 内，负载均衡器会在两个 SIP 区域之间平均分配呼叫。呼叫会被分配到一组呼叫交换机，这些交换机负责各种功能，例如呼叫路由、建立和拆除。
从呼叫交换机开始，呼叫会连接到每个区域内的 SBC，后者会连接到 Zoom 底层提供商网络或客户提供的运营商，以进行 PSTN 路由，直到呼叫到达其最终目的地。SBC、负载均衡器和呼叫交换机都配有处于待机状态的冗余硬件，以增强弹性。
Zoom 呼叫中心中的语音受益于与 Zoom Phone 相同的客户端适配和传输行为——在线时使用 UDP，并在需要时回退到 TCP/TLS——因此即使在受限网络上，音频也能保持清晰。对于视频和数字频道，该服务利用 Zoom 的实时媒体骨干网络和云弹性来提供一致的质量和故障切换。
Cobrowse
Zoom 呼叫中心的 Cobrowse 服务运行在与核心 Zoom 呼叫中心服务分离的基础设施上。会议开始时，软件开发工具包 (SDK) 会建立与 Co-browsing 中心服务器 (CHS) 的持久 WebSocket 连接，以进行双向通信，并通过地理定位将流量路由到最近的在线数据中心，以降低延迟。该服务采用无状态分布式架构，并在 CHS 节点之间进行动态负载均衡，以支持在云、混合和本地部署模型中的弹性扩展。
为了帮助保持会议连续性，如果连接中断，SDK 会自动重新连接到健康的 CHS 节点，并且能够在各个数据中心之间进行故障切换，将中断降至最低。结合持续的健康监控以及 Zoom 更广泛的主动-主动弹性方法，此架构旨在为企业环境提供可靠且可扩展的协同浏览性能。
用于混合和本地部署的 Zoom Node
Zoom Node 是一个由云管理的混合平台，可将您的数据中心资源与 Zoom 的云连接起来，使您能够在本地部署 Zoom 服务模块（工作负载），并从 Zoom Web门户对其进行管理。在弹性方面，有两个模块尤为突出：Zoom Meetings 混合版和 Zoom Phone 本地生存能力 (ZPLS)。
Zoom Meetings 混合版 在本地 Node 上为内部参会者路由实时媒体，同时信令、管理员和策略保留在 Zoom 云中，并且如果 Zoom 数据中心变得无法访问，还包括一个本地生存能力选项。内部用户可获得低延迟路径并减少互联网出口流量，而外部参会者则可像往常一样通过云加入。账户在需要时还可以添加 Recording 连接器用于本地录制，并在本地容量不可用时自动故障切换到云。
Zoom Phone 本地生存能力 (ZPLS) 在 WAN 或服务提供商路径中断时，保持站点上的核心呼叫处于在线状态。电话可在本地注册，内部分机呼叫继续，并且在配置后，可通过本地 PSTN 路径维持关键外拨通话。当连接恢复时，服务会自动恢复到正常的云端运行。
全球分布式数据中心与冗余
Zoom 的代理和通信服务器分布在全球多个互联的数据中心中。我们持续评估我们的数据中心和互联网服务提供商（ISP），以在带宽、延迟和灾难恢复隔离方面为客户优化性能。我们的数据中心位于安全的托管设施中，这些设施对 ISP 运营商中立，并提供物理安全、冗余电力，以及对顶级 ISP 和对等互联合作伙伴的同时访问。我们还在某些公有云提供商上部署了服务，以满足地区或容量要求。我们的托管设施采用容错架构构建，具备完整冗余和快速故障切换能力。Zoom 会动态平衡通信服务器负载，自动将新会话移动到响应时间最佳的数据中心。
容量
Zoom 在基础设施的各个方面都保有 50% 的额外容量，以满足我们不断增长的业务并应对峰值使用需求。我们有信心根据当前和未来客户的需求提供服务并实现扩展。
灾难恢复
Zoom 会通过针对其各产品的年度测试定期验证其灾难恢复能力。公司维护一份正式且有文档记录的灾难恢复计划（DRP），其中定义了在中断后恢复关键系统和服务的程序，包括恢复策略、角色与责任以及通信协议。Zoom 的 DRP 旨在应对多种灾难场景，可能包括以下一种或多种情况：停电、网络连接丢失、硬件故障、自然灾害以及其他破坏性事件。Zoom 的灾难恢复计划每年都会接受第三方审计员测试。
结论
Zoom 在交付和功能方面的创新方法，带来了始终卓越的视频会议体验。终端用户欣赏这些创新功能、易用性、可靠性以及令人惊叹的视频和音频清晰度。而 IT 管理员则确信，该解决方案可在全球范围内在线，并且在设计上能够随规模扩展，兼具安全性和可靠性。
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