1. P2P（Peer-to-Peer）点对点
工作原理
- 每个参与者直接与其他所有参与者建立连接
- 音视频数据直接在用户之间传输
技术特点
- 连接数：N×(N-1)/2（呈平方级增长）
- 处理方式：无媒体处理，直接转发
- 编解码：每个客户端处理多路编解码
2. SFU（Selective Forwarding Unit）选择性转发
工作原理
- 所有用户连接到SFU服务器
- SFU接收所有用户的媒体流，选择性转发给其他用户
- 不进行媒体处理，只是路由RTP包
技术特点
- 连接数：N个（线性增长）
- 处理方式：包级转发，不解码
- 编解码：客户端负责编解码
3. MCU（Multipoint Control Unit）多点控制单元
工作原理
- 所有用户连接到MCU服务器
- MCU接收所有媒体流，解码后混合，重新编码发送
- 每个用户只接收一路混合后的媒体流
技术特点
- 连接数：N个（线性增长）
- 处理方式：完全的媒体处理（解码+混合+编码）
- 编解码：MCU服务器承担所有编解码工作
详细对比表
| 特性 | P2P | SFU | MCU |
|---|---|---|---|
| 连接架构 | 网状连接 | 星形连接 | 星形连接 |
| 连接数量 | N×(N-1)/2 | N | N |
| 服务器负载 | 极低 | 中等 | 极高 |
| 客户端负载 | 高 | 中等 | 低 |
| 带宽消耗（上行） | 高（N-1倍） | 低（1倍） | 低（1倍） |
| 带宽消耗（下行） | 中等 | 高（N-1倍） | 低（1倍） |
| 延迟 | 最低 | 较低 | 较高 |
| 最大用户数 | 4-8人 | 50-500人 | 500+人 |
| 媒体质量控制 | 困难 | 中等 | 容易 |
| 录制功能 | 复杂 | 较容易 | 简单 |
| 网络适应性 | 差 | 好 | 最好 |
深入技术对比
媒体处理方式
P2P：
用户A ←→ 用户B
↕ ↗ ↖
用户C ←→ 用户D- 每个用户维护多个连接
- 客户端处理所有编解码
SFU：
用户A → SFU → 用户B
用户B → SFU → 用户A,C,D
用户C → SFU → 用户A,B,D
用户D → SFU → 用户A,B,C- 服务器转发原始RTP包
- 支持不同码率和分辨率
MCU：
用户A,B,C,D → MCU（混合处理）→ 混合流 → 用户A,B,C,D- 服务器完全处理媒体
- 输出统一格式的混合流
带宽消耗分析（10人会议）
| 架构 | 上行带宽 | 下行带宽 | 总带宽 |
|---|---|---|---|
| P2P | 9×1Mbps = 9Mbps | 9×1Mbps = 9Mbps | 90Mbps |
| SFU | 1×1Mbps = 1Mbps | 9×1Mbps = 9Mbps | 10Mbps |
| MCU | 1×1Mbps = 1Mbps | 1×1Mbps = 1Mbps | 2Mbps |
服务器资源消耗
P2P：
- CPU：几乎为0
- 内存：最低
- 带宽：仅信令
SFU：
- CPU：中等（包转发）
- 内存：中等
- 带宽：高（N×媒体流）
MCU：
- CPU：极高（编解码+混合）
- 内存：高
- 带宽：低（仅混合流）
应用场景对比
P2P 适用场景
- 小型会议（2-6人）
- 一对一通话
- 对延迟极度敏感的应用
- 预算有限的项目
- 临时性通话
优势：延迟最低，成本最低
劣势：扩展性差，网络要求高
SFU 适用场景
- 中等规模会议（5-100人）
- 需要高质量视频的场景
- 多媒体直播
- 在线教育
- 企业视频会议
优势：扩展性好，质量可控
劣势：服务器带宽成本高
MCU 适用场景
- 大型会议（100+人）
- 网络环境复杂的场景
- 移动设备为主的应用
- 需要统一输出的直播
- 电话会议系统
优势：客户端要求低，网络友好
劣势：服务器成本极高，延迟较高
混合架构策略
现代系统通常采用动态切换：
2人通话 → P2P
3-8人会议 → SFU
9+人会议 → MCU
大型直播 → MCU + CDN发展趋势
- SFU成为主流：在质量、成本、扩展性之间取得平衡
- 智能路由：根据网络状况动态选择架构
- 边缘计算：将SFU/MCU部署到边缘节点降低延迟
- AI增强：智能码率调节、噪声抑制等
- WebRTC标准化：统一的API和协议支持
总结来说，P2P适合小规模低延迟场景，SFU适合中等规模高质量需求，MCU适合大规模复杂网络环境。选择哪种架构需要根据具体的用户规模、质量要求、成本预算和技术能力来决定。