WebRTC tổng quan

WebRTC là bộ giao thức và API cho phép real-time communication audio, video, data trực tiếp giữa hai endpoint (thường là browser) mà không cần plugin. Kiến trúc WebRTC tách rõ hai mặt phẳng: signaling plane đi qua application server do developer tự chọn cơ chế (xem Signaling trong WebRTC) và media plane đi trực tiếp giữa các peer, bắt buộc tuân thủ chuẩn WebRTC để đảm bảo interoperability cross-browser.

Ba API JavaScript chính

RTCPeerConnection quản lý lifecycle của một kết nối peer-to-peer: negotiation SDP, gather ICE candidate, gửi/nhận track media, theo dõi connection state. Đây là object trung tâm mà mọi ứng dụng WebRTC tương tác.

MediaStream và MediaStreamTrack đại diện cho stream media gồm nhiều track audio/video. Stream lấy được từ thiết bị qua getUserMedia(), từ màn hình qua getDisplayMedia(), hoặc từ một peer connection từ xa qua sự kiện ontrack.

RTCDataChannel truyền dữ liệu tùy ý song song với media trên cùng peer connection, hoạt động trên SCTP-over-DTLS, hỗ trợ cả reliable/ordered và unreliable/unordered tương tự UDP — phù hợp game, file transfer, telemetry.

Stack giao thức trên media plane

UDP làm transport layer vì độ trễ thấp và chịu được packet loss tốt hơn TCP cho audio/video. Trên UDP có ICE (xem ICE, STUN, TURN) chịu trách nhiệm NAT traversal, DTLS thực hiện key exchange và bảo mật transport, SRTP mã hóa media RTP packet, và SCTP-over-DTLS cho data channel.

Cả ba lớp DTLS, SRTP, SCTP là bắt buộc trong WebRTC — mọi traffic phải được mã hóa, không có chế độ plaintext. Fingerprint của DTLS certificate được trao đổi qua SDP để chống MitM, vì signaling không nhất thiết tin cậy.

Codec bắt buộc

RFC 8825 yêu cầu baseline codec để tránh negotiation failure giữa hai endpoint không biết nhau từ trước:

Audio bắt buộc Opus (interactive, wideband, dải bitrate rộng) và G.711 PCMU/PCMA (legacy, interop với PSTN/SIP). Video bắt buộc VP8 và H.264 Constrained Baseline. Browser được phép thêm codec khác (VP9, AV1, H.265) nhưng phải support được baseline.

Mục tiêu thiết kế

WebRTC ưu tiên low-latency real-time, secure-by-default (encryption bắt buộc), và cross-browser interoperability. Spec cố ý để mở phần signaling và room management vì các tổ chức có nhu cầu khác nhau — từ web meeting đến VoIP doanh nghiệp tới IoT — fix một protocol sẽ giới hạn use case.

Khi số participant tăng, mô hình P2P thuần không scale; lúc này cần đến media server đứng giữa để forward hoặc mix (xem Mesh, SFU, MCU, Kurento Media Server).

Nguồn tham khảo

RFC 8825, Overview: Real-Time Protocols for Browser-Based Applications — https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc8825
W3C, WebRTC: Real-Time Communication in Browsers — https://www.w3.org/TR/webrtc/
MDN, WebRTC API — https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebRTC_API