对等游戏平台的可扩展性与状态一致性的研究

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近几年,电子竞技运动蓬勃发展,已成为一项有益健康的体育项目,与此同时,用户对于游戏对战平台的要求也越来越高。当今主流的游戏对战平台主要研究如何减少游戏数据的分发延时,而对游戏服务器的可扩展性部署和用户游戏状态不可见两个问题则未曾探讨。通过可伸缩的服务器部署,以降低运营成本;通过解决用户游戏状态的可见性问题,以缩短用户的平均游戏等待时间,从而提高用户游戏体验。   对于游戏部署的可扩展性问题,提出了一种可扩展的服务器架构部署方案,根据服务器的功能特性,将每一个游戏域分解成一组服务器,即索引服务器,源数据服务器,NAT服务器,转发服务器和日志服务器。这一组服务器相互协同为玩家提供高效、可靠的游戏与服务,以此来提高游戏对战平台的可扩展性与稳定性。   对于用户游戏状态不可见的问题,通过钩子技术,截获每个玩家的游戏状态交给平台;平台将每个玩家的游戏状态上传给服务器;最后服务器通过P2P网络进行游戏状态一致性的维护,即使用P2P技术来保证每个玩家对整个房间游戏状态的可见。   在对游戏的可扩展性上,系统具备很好的性能。通过对日志服务器中的日志分析,在一条100Mbps的链路上,若有80%的带宽使用效率,转发服务器FS能服务的玩家人数为20,000人,NAT服务器可以服务的玩家人数最大值为280,000人,源数据服务器MS能支持的玩家人数可达1,800,000人,体现了此可扩展性部署框架的高性能与高效率。   在对用户状态一致性维护上,系统也具有良好的性能指标。仿真测试显示,在一条100Mbps的链路上,一个游戏房间可维护的并发用户数量可达10,000人以上;游戏玩家由于网络延时导致的游戏等待时间平均在20秒钟左右;随着用户规模的变化,本系统服务器端的带宽开销是C/S游戏系统的1/10。
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