Next.js + Droplet：高并发视频内容平台部署与优化扩展实战

在构建在线服务时，无论你是开发者还是企业技术负责人，扩展性和稳定性始终是绕不开的核心挑战。尤其在涉及高并发访问、大量数据传输和持续内容分发的场景中，系统架构的设计直接决定了用户体验与业务成效。

本文将以视频点播（Video-on-Demand, VoD）平台为案例，深入解析一套可复用的技术方案，帮助你了解如何基于 DigitalOcean Droplets 构建、部署并扩展支持大规模访问的在线服务架构。虽然示例聚焦在 OTT（Over-the-Top）视频平台，但这套方法同样适用于其他典型业务场景，例如：

在线教育平台需支持高清视频课程播放；
企业内部培训系统需要稳定传输与权限管理；
创作者社区需承载高频上传与分发；
电商或品牌网站希望引入视频营销内容。

通过这篇文章，你将了解如何：

构建支持高质量视频流的服务体系；
应对用户激增时的负载挑战，避免服务宕机；
灵活管理带宽与存储，确保资源高效利用；
保持系统弹性与成本可控，支持业务持续增长。

无论你正在优化现有架构，还是计划构建下一代内容平台，本文都将提供一套值得借鉴的思路和实践经验。话不多说，我们正式开始。

前提条件

一个 DigitalOcean 账户，用于创建 Droplets。
对 Next.js 有基本了解（如果您还需要构建一个基于 Next.js 的应用；否则，您可以直接 fork 和克隆本文提到的 GitHub 仓库进行测试）。

在我们开始构建之前，让我们首先了解像 Netflix 这样的流媒体平台是如何工作的。为了将内容交付给数百万用户，他们依赖于强大的服务器。我们也将通过 DigitalOcean Droplets 创建自己的服务器。

什么是 DigitalOcean Droplets？

DigitalOcean Droplet 是一个基于 Linux 的虚拟机（VM），运行在 DigitalOcean 的云基础设施上。可以将它看作是您在云端的虚拟服务器，可以独立使用，也可以作为更大的云基础设施的一部分使用。

每个 Droplet 都是一个完全功能的服务器，拥有自己的 CPU、RAM 和 SSD 存储。您可以根据需求选择各种配置（大小），从基础型（basic）的 1GB RAM / 1 vCPU 设置到性能更好的 32GB RAM / 16 vCPU 机器。您可以通过 DigitalOcean 的控制面板或 API 轻松调整大小、备份和管理 Droplets（我们将在本文后面部分中看到这些操作）。另外，我们也曾在博客中介绍过不同类型DigitalOcean Droplet 的配置与适用场景，可浏览往期内容进一步了解。

了解我们的视频点播应用的工作原理

设置很简单：我们有一个基于 Next.js 的前端、来自 DigitalOcean 的服务器以及访问它的客户端（用户）。

具体流程如下：

用户通过浏览器或移动设备访问应用；
所有请求由一个 DigitalOcean Droplet 处理；
这个 Droplet 运行以下内容：
1. 提供前端和 API 的 Next.js 应用；
2. 用于存储上传内容的视频库。

以下是流程架构图：

这个设置比 Netflix 的基础设施简单得多，后者需要多个区域的多台服务器来服务数百万用户。在后面的章节中，我们将讨论如何升级 Droplet，以处理更多的并发用户并加快视频处理速度。

在 DigitalOcean Droplet 上部署 Next.js 应用

本文示例中的视频点播平台是用 Next.js 构建的，我们将展示如何克隆它并将其托管在 Droplet 上。

1、从 GitHub fork 和克隆仓库，然后进入“设置”，在“部署密钥”下添加使用 ssh-keygen 命令生成的 SSH 密钥。

2、创建一个 $12/月的基础型（Basic）的 Droplet 来托管我们的应用。

3、Droplet 创建完成后，使用命令 ssh root@ipaddress 连接它，然后运行以下命令进行准备工作：

# 更新并安装 Node.js
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
curl -fsSL https://deb.nodesource.com/setup_18.x | sudo -E bash -
sudo apt install -y nodejs nginx# 安装 PM2 进行进程管理
sudo npm install -g pm2

4、配置 Nginx 以运行 Next.js 应用：

# 创建 Nginx 配置
sudo nano /etc/nginx/sites-available/video-on-demand

添加以下内容：

server {listen 80;server_name yourip;location / {proxy_pass http://localhost:3000;proxy_http_version 1.1;proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;proxy_set_header Connection 'upgrade';proxy_set_header Host $host;proxy_cache_bypass $http_upgrade;}
}

启用站点并重启 Nginx：

sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/video-on-demand /etc/nginx/sites-enabled/
sudo nginx -t && sudo systemctl restart nginx

如果 Nginx 配置正确，当你运行 sudo nginx -t 命令时，你会看到以下输出：

接下来的步骤是克隆 GitHub 仓库。我们复制下图中显示的 SSH 链接，然后运行以下命令来启动并运行它：

https://github.com/Haimantika/video-on-demand

# 设置应用
git clone git@github.com:Haimantika/video-on-demand.git
cd frontend
npm install
npm run build

最后一步是通过 IP 地址访问应用，为此我们将使用 PM2。你可以通过命令 npm install -g pm2 安装它，然后使用以下命令通过 PM2 运行应用：

# 使用 PM2 启动
cd /var/www/video-on-demand/frontend
pm2 start npm --name "video-on-demand" -- start
pm2 save
pm2 startup

如果你想了解更多关于在 DigitalOcean Droplet 上部署 Next.js 应用的内容，可以参考教程在 DigitalOcean Droplet 上部署 Next.js 应用。

现在我们的点播视频应用已经在基础 Droplet 上运行了。让我们了解它如何表现，以及何时可能需要升级。一个很好的例子是为什么服务器配置很重要，比如 Mike Tyson 和 Jake Paul 的比赛，Netflix 遭遇了缓冲、卡顿和崩溃等问题。虽然上传内容与直播的工作方式不同，但服务器配置至关重要，尤其是在处理大量观众激增以及防止崩溃和缓冲问题时。

添加负载均衡器

通常，扩展像这样的应用的第一步是添加负载均衡器。由于它能够分配传入流量并为应用提供单一入口点，因此更容易扩展。要为你的 Droplet 添加负载均衡器，请按照教程《如何创建区域负载均衡器》中提到的步骤操作。

当你成功为 Droplet 添加负载均衡器后，你会在控制面板中看到以下内容：

通过这种方式，你现在可以更好地管理流量，提高响应时间，实现 SSL 终止和健康监控。

处理更多上传的垂直扩展

虽然负载均衡器在分配流量方面表现出色，但你需要垂直扩展来处理更多的上传和视频处理任务。垂直扩展意味着将现有的 Droplet 升级为更大的配置，类似于升级计算机的硬件。这可以提供更高的 CPU 性能来处理上传任务，更多的 RAM 来处理并发请求，以及更快的磁盘 I/O 来存储视频。此外，垂直扩展在处理大文件上传方面表现更好，并且在访问库时具有更快的响应时间。

让我们通过示例和基准测试来理解这一点，并比较基础 Droplet 和高级 Droplet 的性能。

基准测试我们的视频点播应用

在本节中，我们将看到应用在不同 Droplet 配置上的性能表现。我们将比较两种 Droplet 的性能：普通 Intel（1 个 vCPU/2 GB 内存）价格为每月 12 美元，以及高级 Intel（2 个 vCPU/4 GB 内存）价格为每月 32 美元。

以下是我们在升级前和升级后的对比：

要了解如何调整 Droplet 的大小，请参考教程《如何调整 Droplet 的大小以实现垂直扩展》。

为了进行基准测试，我们将使用以下指标：

CPU 性能测试（sysbench）
磁盘性能测试（fio）
网络速度测试（speedtest-cli）
并发用户负载测试（Apache Benchmark）
首字节时间（TTFB）

CPU 性能测试（sysbench）

这衡量服务器处理计算任务的处理能力和效率。

为了测试 Droplet 的 CPU 性能，我们将使用以下命令：

sudo apt update && sudo apt install -y sysbench
sysbench cpu run --threads=4 --time=30

比较结果如下：

指标	基础 Intel（12 美元）	高级 Intel（32 美元）	提升幅度
每秒事件数	413.50	958.68	2.32 倍
总事件数（30 秒）	12,408	28,766	2.32 倍
平均延迟	9.64 毫秒	4.16 毫秒	响应时间快约 57%
95 百分位延迟	14.21 毫秒	10.27 毫秒	稳定性提高 28%
最大延迟	22.63 毫秒	33.53 毫秒	峰值更高，但平均值更好
线程公平性（标准差）	1.87	115.63	高级 Droplet 分配工作更好

从表中可以看出，高级 Droplet 的 CPU 性能约快 2.3 倍，平均响应时间降低 57%，在高负载下具有更好的稳定性。由于视频点播应用通常处理高流量和 CPU 密集型任务（如视频处理），升级 Droplet 可显著提高性能。

磁盘性能测试（fio）

这评估存储的读写速度和 IOPS（每秒输入/输出操作数），用于视频上传和存储。

为了进行磁盘性能测试，我们将使用以下命令：

sudo apt install -y fio
fio --name=randrw --rw=randrw --bs=4k --size=1G --numjobs=4 --runtime=60s

基础 Intel 和高级 Intel Droplet 的对比结果如下：

指标	基础 Droplet（1 个 vCPU）	高级 Droplet（2 个 vCPU）	提升幅度
读取速度	21.9 MiB/s (22.9 MB/s)	38.9 MiB/s (40.8 MB/s)	约快 77%
写入速度	21.9 MiB/s (22.9 MB/s)	39.0 MiB/s (40.9 MB/s)	约快 78%
平均 IOPS	1414.82	2501.28	约高 76.7%
平均延迟（微秒）	9.64 毫秒	4.16 毫秒	约低 57%（更好）
磁盘利用率	32.59%	61.01%	高级 Droplet 资源利用率更高

从表中可以看出，高级 Intel Droplet 在获取视频、视频上传和存储操作方面表现更好，并且每秒可以处理更多的 I/O 操作，这对于视频密集型应用来说是理想的。

网络速度测试（speedtest-cli）

这测试上传/下载速度和延迟，用于视频流传输。

为了进行网络速度测试，我们运行以下命令：

sudo apt install -y speedtest-cli
speedtest-cli

在基础 Intel Droplet 和高级 Intel Droplet 上运行时，我们得到以下结果：

指标	基础 Intel	高级 Intel	提升幅度
延迟（Ping）	3.398 毫秒	2.019 毫秒	约低 40.6%（更好）
下载速度	1449.83 Mbit/s	4976.82 Mbit/s	约快 3.4 倍
上传速度	976.40 Mbit/s	1939.47 Mbit/s	约快 2 倍

对于需要快速内容交付的视频点播应用，高级 Intel Droplet 带来了更好的结果，因为它具有 3.4 倍的下载速度、2 倍的上传速度和更低的延迟。

并发用户负载测试（Apache Benchmark）

并发负载测试模拟多个用户，以衡量服务器处理同时连接的能力。

我们使用以下命令对应用进行了 100 个用户的负载测试：

sudo apt install -y apache2-utils
ab -n 1000 -c 100 http://yourdomain.com/video.mp4

测试结果如下：

指标	基础 Droplet（12 美元）	高级 Droplet（32 美元）	提升幅度
每秒请求数	8.06 [#/秒]	3716.82 [#/秒]	吞吐量显著提高
每请求时间（平均）	12402.048 毫秒	26.905 毫秒	响应时间大幅缩短
每请求时间（并发）	124.020 毫秒	0.269 毫秒	高效处理并发请求
传输速率	404.28 KB/秒	1622.48 KB/秒	数据传输速度更快
处理时间	333 / 11845 / 15185	6 / 14 / 36	处理时间减少
等待时间	290 / 11706 / 15100	5 / 11 / 35	请求等待时间最少

这表明，高级 Intel Droplet 更快，能够高效处理高负载，而基础 Intel Droplet 在并发流量下表现不佳，不适合扩展到更多用户。

首字节时间（TTFB）

这是为了衡量服务器开始向用户发送数据的速度。

为了测试首字节时间，我们使用以下命令：

curl -o /dev/null -s -w "%{time_starttransfer}\\n" http://yourdomain.com/video.mp4

基础 Droplet 的 TTFB 为 3.5299 秒，而高级 Droplet 的 TTFB 为 0.8217 秒。这意味着高级 Droplet 在响应初始请求方面快了 4 倍。

结论

我们的基准测试结果显示，从基础 Droplet 升级到高级 Droplet 后性能显著提升。高级 Droplet 表现出：

视频处理的 CPU 性能快 2.3 倍
视频存储的磁盘操作快 77%
内容交付的下载速度快 3.4 倍
更好地处理并发用户
初始响应时间快 4 倍

这些改进转化为更好的用户体验，特别是在处理多个视频上传或同时为许多用户交付内容时。

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