游戲服務(wù)器架構(gòu)演進(jìn)

一、游戲服務(wù)器特征

游戲服務(wù)器，是一個會長期運行程序，并且它還要服務(wù)于多個不定時，不定點的網(wǎng)絡(luò)請求。所以這類服務(wù)的特點是要特別關(guān)注穩(wěn)定性和性能。這類程序如果需要多個協(xié)作來提高承載能力，則還要關(guān)注部署和擴容的便利性;同時，還需要考慮如何實現(xiàn)某種程度容災(zāi)需求。由于多進(jìn)程協(xié)同工作，也帶來了開發(fā)的復(fù)雜度，這也是需要關(guān)注的問題。

功能約束，是架構(gòu)設(shè)計決定性因素?；谟螒驑I(yè)務(wù)的功能特征，對服務(wù)器端系統(tǒng)來說，有以下幾個特殊的需求：

• 游戲和玩家的數(shù)據(jù)存儲落地
• 對玩家交互數(shù)據(jù)進(jìn)行廣播和同步
• 重要邏輯要在服務(wù)器上運算，做好驗證，防止外掛。

針對以上的需求特征，在服務(wù)器端，我們往往會關(guān)注對電腦內(nèi)存和CPU的使用，以求在特定業(yè)務(wù)代碼下，能盡量滿足高承載低響應(yīng)延遲的需求。最基本的做法就是“

MUD中文版

MUDOS使用單線程無阻塞套接字來服務(wù)所有玩家，所有玩家的請求都發(fā)到同一個線程去處理，主線程每隔1秒鐘更新一次所有對象(網(wǎng)絡(luò)收發(fā)，對象狀態(tài)，刷新地圖，刷新NPC)。用戶使用 Telnet之類的客戶端用 Tcp協(xié)議連接到 MUDOS上，使用純文字進(jìn)行游戲，每條指令用回車進(jìn)行分割。這樣的系統(tǒng)在當(dāng)時每臺服務(wù)器承載個4000人同時游戲。從1991年的 MUDOS發(fā)布后，全球各地都在為他改進(jìn)，擴充，推出新版本。

MUDOS中游戲內(nèi)容通過 LPC腳本進(jìn)行定制，邏輯處理采用單線程tick輪詢，這也是第一款服務(wù)端架構(gòu)模型，后來被應(yīng)用到不同游戲上。后續(xù)很多游戲都是跟《UO》一樣，直接在 MUDOS上進(jìn)行二次開發(fā)，直到 如今，一些回合制游戲，以及對運算量小的游戲，依然采用這種服務(wù)器架構(gòu)。

第一代服務(wù)器架構(gòu)圖:

分服模型是游戲服務(wù)器中最典型，也是歷久最悠久的模型。在早期服務(wù)器的承載量達(dá)到上限的時候，游戲開發(fā)者就通過架設(shè)更多的服務(wù)器來解決。這樣提供了很多個游戲的“平行世界”，讓游戲中的人人之間的比較，產(chǎn)生了更多的

二類型(cluster)

有了一類型的經(jīng)驗，后續(xù)肯定是拆分的越細(xì)，性能越好，就類似現(xiàn)在微服務(wù)，每個相同的模塊分布到一臺服務(wù)器處理，多組服務(wù)器集群共同組成一個游戲服務(wù)端。一般地，我們可以將一個組內(nèi)的服務(wù)器簡單地分成兩類：場景相關(guān)的(如：行走、戰(zhàn)斗等)以及場景不相關(guān)的(如：公會聊天、不受區(qū)域限制的貿(mào)易等)。經(jīng)常可以見到的一種方案是：gate服務(wù)器、場景服務(wù)器、非場景服務(wù)器、聊天管理器、AI服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫代理服務(wù)器。如下模型:

以上中我們簡單的講下常見服務(wù)器的三種類型功能:

場景服務(wù)器：它負(fù)責(zé)完成主要的游戲邏輯，這些邏輯包括：角色在游戲場景中的進(jìn)入與退出、角色的行走與跑動、角色戰(zhàn)斗(包括打怪)、任務(wù)的認(rèn)領(lǐng)等。場景服務(wù)器設(shè)計的好壞是整個游戲世界服務(wù)器性能差異的主要體現(xiàn)，它的設(shè)計難度不僅僅在于通信模型方面，更主要的是整個服務(wù)器的體系架構(gòu)和同步機制的設(shè)計。

非場景服務(wù)器：它主要負(fù)責(zé)完成與游戲場景不相關(guān)的游戲邏輯，這些邏輯不依靠游戲的地圖系統(tǒng)也能正常進(jìn)行，比如公會聊天或世界聊天，之所以把它從場景服務(wù)器中獨立出來，是為了節(jié)省場景服務(wù)器的CPU和帶寬資源，讓場景服務(wù)器能夠盡可能快地處理那些對游戲流暢性影響較大的游戲邏輯。

網(wǎng)關(guān)服務(wù)器: 在類型一種的架構(gòu)中，玩家在多個地圖跳轉(zhuǎn)或者場景切換的時候采用跳轉(zhuǎn)的模式，以此進(jìn)行跳轉(zhuǎn)不同的服務(wù)器。還有一種方式是把這些服務(wù)器的節(jié)點都通過網(wǎng)關(guān)服務(wù)器管理，玩家和網(wǎng)關(guān)服務(wù)器交互，每個場景或者服務(wù)器切換的時候，也有網(wǎng)關(guān)服務(wù)器統(tǒng)一來交換數(shù)據(jù)，如此玩家操作會比較流暢。

通過這種類型服務(wù)器架構(gòu)，因為壓力分散了，性能會有明顯提升，負(fù)載也更大了，包括目前一些大型的 MMORPG游戲就是采用此架構(gòu)。不過每增加一級服務(wù)器，狀態(tài)機復(fù)雜度可能會翻倍，導(dǎo)致研發(fā)和找bug的成本上升，這個對開發(fā)組挑戰(zhàn)比較大，沒有經(jīng)驗，很容出錯。

三類型(無縫地圖)

魔獸世界的中無縫地圖，想必大家印象深刻,整個世界的移動沒有像以往的游戲一樣，在切換場景的時候需要loading等待，而是直接行走過去，體驗流暢。

現(xiàn)在的游戲大地圖采用無縫地圖多數(shù)采用的是9宮格的樣式來處理，由于地圖沒有魔獸世紀(jì)那么大，所以采用單臺服務(wù)器多進(jìn)程處理即可，不過類似魔獸世界這種大世界地圖，必須考慮2個問題：

1、多個地圖節(jié)點如何無縫拼接，特別是當(dāng)?shù)貓D節(jié)點比較多的時候，如何保證無縫拼接

2、如何支持動態(tài)分布，有些區(qū)域人多，有些區(qū)域人少，保證服務(wù)器資源利用的大化

為了解決這個問題，比較以往按照地圖來切割游戲而言，無縫世界并不存在一塊地圖上面的人有且只由一臺服務(wù)器處理了，此時需要一組服務(wù)器來處理，每臺 Node服務(wù)器用來管理一塊地圖區(qū)域，由 NodeMaster(NM)來為他們提供總體管理。更高層次的 World則提供大陸級別的管理服務(wù)。

一個 Node所負(fù)責(zé)的區(qū)域，地理上沒必要連接在一起，可以統(tǒng)一交給一個Node去管理，而這些區(qū)塊在地理上并沒有聯(lián)系在一起的必要性。一個 Node到底管理哪些區(qū)塊，可以根據(jù)游戲?qū)崟r運行的負(fù)載情況，定時維護的時候進(jìn)行更改 NodeMaster 上面的配置。

對象的無縫遷移

玩家A、B、C分別代表3種不同的狀態(tài)，以及不同的遷移方式，我們分別來看。

• 玩家A: 玩家A在node1地圖服務(wù)器上，由node1控制，如果遷移到node2上，需要將其數(shù)據(jù)復(fù)制到node2上，然后從node1移除。
• 玩家B: 玩家B在node1和node2中間，此時由node1和node2維護，若是從node1行走到node2的過程中，會向1請求，同時向2請求，待全部移動過去了再移除。
• 玩家C:玩家C在node2地圖服務(wù)器上，由node2控制，如果遷移到node1上，需要將其數(shù)據(jù)復(fù)制到node1上，然后從node2移除。

具體魔獸世界服務(wù)器的分析，篇幅過多，我們以后再聊。

3、房間服務(wù)器(游戲大廳)

房間類玩法和MMORPG有很大的不同，在于其在線廣播單元的不確定性和廣播數(shù)量很小。而且需要匹配一臺房間服務(wù)器讓少數(shù)人進(jìn)入一個服務(wù)器。

這一類游戲最重要的是其“游戲大廳”的承載量，每個“游戲房間”受邏輯所限，需要維持和廣播的玩家數(shù)據(jù)是有限的，但是“游戲大廳”需要維持相當(dāng)高的在線用戶數(shù)，所以一般來說，這種游戲還是需要做“分服”的。典型的游戲就是《英雄聯(lián)盟》這一類游戲了。而“游戲大廳”里面最有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，就是“自動匹配”玩家進(jìn)入一個“游戲房間”，這需要對所有在線玩家做搜索和過濾。

玩家先登錄“大廳服務(wù)器”，然后選擇組隊游戲的功能，服務(wù)器會通知參與的所有游戲客戶端，新開一條連接到房間服務(wù)器上，這樣所有參與的用戶就能在房間服務(wù)器里進(jìn)行游戲交互了。

以上就是目前游戲服務(wù)器的演化進(jìn)程，由于所涉及的內(nèi)容太多，關(guān)于服務(wù)器的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)IO以及內(nèi)存模型都沒有介紹，以后有機會再具體講講這一部分。

網(wǎng)頁標(biāo)題：游戲服務(wù)器架構(gòu)演進(jìn)
轉(zhuǎn)載來源：http://www.muchs.cn/news30/97630.html

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