网络游戏MMORPG服务器架构

时间:2021-12-06 17:53:19

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1、网络游戏MMORPG整体服务器框架,包括早期,中期,当前的一些主流架构

.关键词

网络协议 网络IO 消息 广播 同步 CS TCP/UDP IP 集群 负载均衡 分布式

网关服务器 GateServer 心跳 多线程/线程池 开源网络通讯框架/模型

阻塞/非阻塞/同步/异步    Proactor/Reactor/Actor Select/Poll/Epoll/Iocp/Kqueue

游戏开发中的设计模式/数据结构

短连接和长连接 游戏安全 缓存 消息编码协议 脚本语言

Socket Nagle/粘包/截断/TCP_NODELAY AI/场景 分线/分地图 开源MMORPG服务器

三.正文框架结构

1.    早期的MMORPG服务器结构

Client<->GameServer<->DB    所有业务,数据集中处理

优点:简单,快速开发

缺点:

1.所有业务放在一起,系统负担大大增加.一个bug可能导致整个服务器崩溃,造成所有玩家掉线甚至丢失等严重后果。

2.开服一刹那,所有玩家全部堆积在同一个新手村.->>>>卡,客户端卡(同屏人数过多渲染/广播风暴) 服务器卡(处理大量同场景消息/广播风暴)

2.    中期-用户分离集群式

GameServe1

Client            |                    DB

GameServer2

玩家不断增多->分线->程序自动或玩家手动选择进入

缺点:运营到后期,随着每条线玩家的减少, 互动大大减少。

3.    中后期 数据分离集群式

按地图划分服务器,当前主流

新手村问题:《天龙八部》提出了较好的解决方案,建立多个平行的新手村地图,一主多副,开服时尽可能多的同时容纳新用户的涌入,高等级玩家从其它地图回新手村只能到达主新手村。

4.    当前主流的网络游戏架构

注:在GateServer和CenterServer之间是有一条TCP连接的。而GameServer和LogServer之间的连接可以是UDP连接。这是有一个大概的图,很多地方需要细化。

GateServer:网关服务器,AgentServer、ProxyServer

优点:

(1)作为网络通信的中转站,负责维护将内网和外网隔离开,使外部无法直接访问内部服务器,保障内网服务器的安全,一定程度上较少外挂的攻击。

(2)网关服务器负责解析数据包、加解密、超时处理和一定逻辑处理,这样可以提前过滤掉错误包和非法数据包。

(3)客户端程序只需建立与网关服务器的连接即可进入游戏,无需与其它游戏服务器同时建立多条连接,节省了客户端和服务器程序的网络资源开销。

(4)在玩家跳服务器时,不需要断开与网关服务器的连接,玩家数据在不同游戏服务器间的切换是内网切换,切换工作瞬问完成,玩家几乎察觉不到,这保证了游戏的流畅性和良好的用户体验。

缺点:

1.网关服务器成为高负载情况下的通讯瓶颈问题

2由于网关的单节点故障导致整组服务器无法对外提供服务的问题

解决:多网关技术。顾名思义,“多网关” 就是同时存在多个网关服务器,比如一组服务器可以配置三台GameGme。当负载较大时,可以通过增加网关服务器来增加网关的总体通讯流量,当一台网关服务器宕机时,它只会影响连接到本服务器的客户端,其它客户端不会受到任何影响。

DCServer:数据中心服务器。主要的功能是缓存玩家角色数据,保证角色数据能快速的读取和保存

CenterServer:全局服务器/中心服务器,也叫WorldServer. 主要负责维持GameServer之间数据的转发和数据广播。另外一些游戏系统也可能会放到Center上处理,比如好友系统,公会系统。

改进:将网关服务器细化为LogingateServer和多个GameGateServer.

5.    按业务分离式集群

由于网络游戏存在很多的业务,如聊天,战斗,行走,NPC等,可以将某些业务分到单独的服务器上。这样每个服务器的程序则会精简很多。而且一些大流量业务的分离,可以有效的提高游戏服务器人数上限。

优点:

1.业务的分离使得每种服务器的程序变的简单,这样可以降低出错的几率。即使出错,也不至于影响到每一个整个游戏的进行,而且通过快速启动另一台备用服务器替换出错的服务器。

2.业务的分离使得流量得到了分散,进而相应速度回得到提升 。

3.大部分业务都分离了成了单独的服务器,所以可以动态的添加,从而提高人数上限。

改进:甚至可以将登陆服务器细化拆分建角色,选择角色服务器

6.    一种简单实用的网络游戏服务器架构

下图中每个方框表示一个独立的进程APP组件,每个服务进程如果发生宕机会影响部分用户,整体服务但不会全部中断。在宕机进程重启后,又可以并入整体,全部服务得以继续。

gls:game login server,游戏登录服务器,某种程序上,其不是核心组件,gls调用外部的接口,进行基本的用户名密码认证。此外需要实现很多附属的功能:登录排队 (对开服非常有帮助),GM超级登录通道(GM可以不排队进入游戏),封测期间激活用户控制,限制用户登录,控制客户端版本等。

db:实质上是后台sql的大内存缓冲,隔离了数据库操作,比较内存中的数据,只把改变的数据定时批量写入sql。系统的算法,开发稳定性都要求非常高。

center:所有组件都要在这里注册,在线玩家的session状态都在这里集中存放,和各组件有心跳连接。所有对外的接口也全部通过这里。

角色入口:玩家登录游戏后的选择角色

gs:game server,最核心组件,同一地图,所有游戏逻辑相关的功能,都在这里完成。

gate:建立和用户的常链接,主要作sockt转发,屏蔽恶意包,对gs进行保护。协议加密解密功能,一个gate共享多个gs,降低跳转地图连接不上的风险。

IM,关系,寄售:表示其它组件,负责对应的跨地图发生全局的游戏逻辑。

7.另一个架构图

1-   这是一条WebService的管道,在用户激活该区帐号,或者修改帐号密码的时候,通过这条通道来插入和更新用户的帐号信息。

2-   这也是一条WebService管道,用来获取和控制用户该该组内的角色信息,以及进行付费商城代币之类的更新操作。

3-   这是一条本地的TCP/IP连接,这条连接主要用来进行服务器组在登陆服务器的注册,以及登陆服务器验证帐户后,向用户服务器注册帐户登陆信息,以及进行对已经登陆的帐户角色信息进行操作(比如踢掉当前登陆的角色),还有服务器组的信息更新(当前在线玩家数量等)。

4-   这也是一条本地TCP/IP连接,这条连接用来对连接到GameServer的客户端进行验证,以及获取角色数据信息,还有传回GameServer上角色的数据信息改变。

5-   这条连接也是一条本地的TCP/IP连接,它用来进行公共信息服务器和数个游戏服务器间的交互,用来交换一些游戏世界级的信息(比如公会信息,跨服组队信息,跨服聊天频道等)。

6-   这里的两条连接,想表达的意思是,UserServer和GameServer的Agent是可以互换使用的,也就是玩家进入组内之后,就不需要再切换 Agent。如果不怕乱套,也可以把登陆服务器的Agent也算上,这样用户整个过程里就不需要再更换Agent,减少重复连接的次数,也提高了稳定性。 (毕竟连接次数少了,也降低了连不上服务器的出现几率)

在这个架构里面,GameServer实际上是一个游戏逻辑的综合体,里面可以再去扩展成几个不同的逻辑服务器,通过PublicServer进行公共数据交换。

UserServer实 际上扮演了一个ServerGroup的领头羊的角色,它负责向LoginServer注册和更新服务器组的信息(名字,当前人数),并且对Agent进 行调度,对选择了该组的玩家提供一个用户量最少的Agent。同时,它也兼了一个角色管理服务器的功能,发送给客户端当前的角色列表,角色的创建,删除, 选择等管理操作,都是在这里进行的。而且,它还是一个用户信息的验证服务器,GameServer需要通过它来进行客户端的合法性验证,以及获取玩家选择 的角色数据信息。

采用这种架构的游戏,通常有以下表现。

1- 用户必须激活一个大区,才能在大区内登陆自己的帐号。

2- 用户启动客户端的时候,弹出一个登陆器,选择大区。

3- 用户启动真正的客户端的时候,一开始就是输入帐号密码。

4- 帐号验证完成之后,进行区内的服务器选择。

5- 服务器选择完成之后,进入角色管理。同时,角色在不同的服务器里不能共享。