WebRTC 面试题

WebRTC (Web Real-Time Communication) 是一个支持网页浏览器进行实时语音对话或视频对话的技术。前端开发人员在进行 WebRTC 开发时，需要具备相关的技术知识和能力。以下是常见的 WebRTC 前端面试题：

1. WebRTC 的基本组件是什么？

这个问题考察面试者对 WebRTC 技术的基本了解。期望的答案会提到 WebRTC 的三大主要组件：MediaStream（媒体流，负责捕捉音频和视频）、RTCPeerConnection（用于音视频的传输控制）、RTCDataChannel（允许浏览器之间传输数据）。

2. 如何实现 WebRTC 的信令交换？请描述信令过程。

这个问题测试面试者对 WebRTC 建立连接的过程的理解。信令不是 WebRTC 规范的一部分，但它是必要的步骤来交换信息，比如 SDP 描述符，用于建立连接。面试者可以提到使用 WebSocket、SSE(Server-Sent Events)或其他技术来实现信令服务器。

3. 解释 STUN 和 TURN 服务器的作用以及它们在 WebRTC 中的重要性。

STUN(Server Traversal Utilities for NAT)服务器帮助 WebRTC 客户端发现它们的公共 IP 地址和 NAT 后面的端口，而 TURN(Traversal Using Relays around NAT)服务器用于中继数据，当直接 P2P 连接失败时作为备选。这个问题考查面试者对 NAT 穿透和 P2P 连接的理解。

4. WebRTC 中如何处理 NAT 穿透？

这一问题深入考察 STUN 和 TURN 服务器的作用。期望的回答会详细解释这两种服务器如何帮助 WebRTC 应用绕过 NAT（网络地址转换）和防火墙限制，实现端到端的连接。

5. 如何在 WebRTC 中保证数据的安全传输？

这个问题关注的是面试者对 WebRTC 安全特性的理解。期望的答案会提到 SRTP(Secure Real-time Transport Protocol)用于加密和验证媒体数据，以及 DTLS(Datagram Transport Layer Security)用于安全地协商密钥，保护数据通道。

下面是五道 WebRTC 前端面试题，包括详细答案：

6. 什么是 WebRTC，它如何工作？

WebRTC（Web Real-Time Communication）是一种开放源码的项目，允许网页浏览器通过简单的 API 进行实时通讯（RTC），支持视频、音频和普通数据的实时通信。WebRTC 工作流程主要包括以下几个步骤：

• 媒体捕获：使用 MediaStream API 捕获音频和视频。
• 建立连接：通过 RTCPeerConnection 建立一个对等（Peer-to-Peer）的连接，用于传输音频、视频和数据。
• 数据交换：RTCDataChannel 允许对等端之间通过建立的连接交换数据。
• 信令：WebRTC 本身不指定信令协议，开发者需要实现自己的信令机制（通常使用 WebSocket 或 REST API）来交换元数据（如 SDP 描述符和 ICE 候选）以建立和维护连接。

7. 请解释 SDP（Session Description Protocol）在 WebRTC 中的作用。

SDP（会话描述协议）是用于描述多媒体通信会话的信息的格式，它在 WebRTC 中用于初始化通信会话。当建立一个 WebRTC 连接时，浏览器会创建一个包含诸如编解码器信息、媒体类型（音频或视频）和网络信息的 SDP 描述符。这个描述符被发送到远端对等体作为信令过程的一部分，以便两端能够了解并协商建立连接的参数。

8. ICE（Interactive Connectivity Establishment）是什么，以及它是如何帮助 WebRTC 建立稳定连接的？

ICE 是一种框架，用于允许网络应用（如 WebRTC）通过 NAT（网络地址转换）和防火墙在对等端之间找到最佳的路径来发送和接收媒体。它通过使用 STUN（Session Traversal Utilities for NAT）服务器来发现公网地址，以及 TURN（Traversal Using Relays around NAT）服务器来中继流量（如果直接通信失败）来实现这一点。ICE 过程开始于收集候选（网络连接地址），然后通过信令交换这些候选，最后通过连通性检查确定最佳的传输路径。

9. WebRTC 中的 NAT 穿透技术包括哪些？

NAT 穿透是允许位于 NAT 或防火墙后的设备进行直接通信的技术。WebRTC 使用以下技术来实现 NAT 穿透：

• STUN（Session Traversal Utilities for NAT）：帮助客户端发现它们的公网地址和端口，以便在公网上进行通信。
• TURN（Traversal Using Relays around NAT）：当 STUN 无法实现 NAT 穿透时，TURN 服务器充当中继，转发两个不直接连通的端点之间的流量。
• ICE（Interactive Connectivity Establishment）：综合使用 STUN 和 TURN 来发现最佳的通信路径。

10. 描述 WebRTC 的安全特性。

WebRTC 设计时就考虑了安全性，采用了多种机制来保证通信的安全：

• 加密：所有 WebRTC 组件的通信都是加密的。媒体流通过 SRTP（Secure Real-time Transport Protocol）加密，数据通道通过 DTLS（Datagram Transport Layer Security）加密。
• 身份验证：DTLS 还提供了端到端的身份验证，确保通信双方的身份。
• 数据保密性和完整性：SRTP 和 DTLS 不仅加密数据，还确保数据的完整性，防止数据在传输过程中被篡改。
• 安全的信令：虽然 WebRTC 协议栈中没有规定特定的信令机制，但是建议开发者使用 HTTPS 或 WSS（加密的 WebSocket）来保护信令数据的传输过程，以防止信令被截获或篡改。

WebRTC 的这些安全特性确保了即使在公共网络中，通信内容也能得到保护，使得 WebRTC 成为实现实时通信（RTC）的安全、可靠的技术选择。

以上面试题涵盖了 WebRTC 的基本概念、技术细节和安全机制，旨在评估面试者是否具备使用 WebRTC 开发实时通信应用的技能和知识。准备这些问题的答案有助于前端开发人员在面试中展现他们对 WebRTC 技术的深入理解。