游戏服务器的架构演讲读后感

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本片文章主要对王者荣耀技术分析,主要包括以下技术:(1)游戏服务器特征(2)锻炼接游戏服务器架构(3)长链接游戏服务器架构(4)分区分服服务器架构(5)MMOARPG服务器架构(6)房间服务器架构。

游戏服务器端,是一个长期运行的程序,并且它还要服务于多个不定时,不定点的网络请求。所以这类软件的特点是要非常关注稳定性和性能。

功能约束,是架构设计决定性因素。基于游戏领域的功能特征,对服务器端系统来说,有以下几个特殊的需求:

 (1)对于游戏数据和玩家数据的存储

(2)对玩家数据进行数据广播和同步

(3)把一部分游戏逻辑在服务器上运算,做好验证,防止外挂。

针对以上的需求特征,最基本的做法就是“空间换时间”,用各种缓存的方式来以求得CPU和内存空间上的平衡。

对于游戏服务端架构,最重要的三个部分是,如何使用CPU、内存、网卡的设计:

内存架构:主要决定服务器如何使用内存,以最大化利用服务器端内存来提高承载量,降低服务延迟。

逻辑架构:设计如何使用进程、线程、协程这些对于CPU调度的方案。选择同步、异步等不同的编程模型,以提高服务器的稳定性和承载量。可以分区分服,也可以采用世界服的方式,将相同功能模块划分到不同的服务器来处理。

 通信模式:决定使用何种方式通讯。基于游戏类型不同采用不同的通信模式,比如http,tcp,udp等。

服务器基于游戏类型不同,所采用的架构也有所不同,采用http通信模式架构的服务器和常用的web服务器架构差不多,也是采用nginx负载集群支持服务器的水平扩展,memcache做缓存。唯一不同的地点不同的在于通信层需要对协议再加工和加密,一般每个公司都有自己的一套基于http的协议层框架,很少采用开源框架。

2000年左右,随着图形界面的出现,游戏更多的采用图形界面与用户交互。此时随着在线人数的增加和游戏数据的增加,服务器变得不抗重负。于是就有了分服模型。其特征是游戏服务器是一个个单独的世界。每个服务器的帐号是独立的,每台服务器用户的状态都是不一样的,一个服就是一个世界,大家各部牵扯。

分服虽然可以解决服务器扩展的瓶颈,但单台服务器在以前单线程的方式来运行,没办法充分利用服务器资源,于是又演变出了以下2种线程模型。

异步-多线程,基于每个场景(或者房间),分配一个线程。每个场景的玩家同属于一个线程。游戏的场景是固定的,不会很多,如此线程的数量可以保证不会不断增大。每个场景线程,同样采用tick轮询的方式,来定时更新该场景内的(对象状态,刷新地图,刷新NPC)数据状态。

多进程:由于单进程架构下,总会存在承载量的极限,越是复杂的游戏,其单进程承载量就越低,因此一定要突破进程的限制,才能支撑更复杂的游戏。多进程系统的其他一些好处:能够利用上多核CPU能力、更容易进行容灾处理。

服务器的三种类型功能:

场景服务器:它负责完成主要的游戏逻辑,这些逻辑包括:角色在游戏场景中的进入与退出、角色的行走与跑动、角色战斗(包括打怪)、任务的认领等。场景服务器设计的好坏是整个游戏世界服务器性能差异的主要体现,它的设计难度不仅仅在于通信模型方面,更主要的是整个服务器的体系架构和同步机制的设计。

非场景服务器:它主要负责完成与游戏场景不相关的游戏逻辑,这些逻辑不依靠游戏的地图系统也能正常进行,比如公会聊天或世界聊天,之所以把它从场景服务器中独立出来,是为了节省场景服务器的CPU和带宽资源,让场景服务器能够尽可能快地处理那些对游戏流畅性影响较大的游戏逻辑。

网关服务器:在类型一种的架构中,玩家在多个地图跳转或者场景切换的时候采用跳转的模式,以此进行跳转不同的服务器。还有一种方式是把这些服务器的节点都通过网关服务器管理,玩家和网关服务器交互,每个场景或者服务器切换的时候,也有网关服务器统一来交换数据,如此玩家操作会比较流畅。

 

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