Arquitecturas MMOG

Virtual reallity software architecture Massive Multiplayer Online Games Miguel Ángel Pastor Olivar http://miguelinlas3.blogspot.com http://twitter.com/miguelinlas3

Categorías de juegos
Single Games: jugadores individuales
Online Games: múltiples jugadores
Massive Multiplayer Online Games (MMOG)
Role
First person shooter
Real time strategy
Sports, racing
Social game

MMOG:Reparto del mercado

MMGO:Suscripciones activas

MMGO: Total suscripciones

MMOG Características principales

Características
Mundo virtual personalizable
Acciones repercuten en el mundo de otros jugadores
Mundo virtual y personajes persistentes a lo largo del tiempo
Gran número de usuarios concurrentes
Necesidad de autenticación para jugar

Características
Comunicaciones seguras: evitar cheating
Velocidad de juego
Rendimiento
Fácil escalabilidad
Distribución múltiples procesadores

Arquitectura Cliente - Servidor

Enfoque tradicional
Servidor central y varios clientes
Arquitectura multicapa
Encrypt Server Message Tier Message Tier Client Encrypt Network Network

Capa de aplicación
Patrón publisher-suscriber
Cliente 1 Cliente 2 Cliente N Cliente 3 Suscribe Suscribe Suscribe Modificar VW Interested Server

Arquitectura servidor En/Decrypt WorldDB World Governor Groups AI Controller Authentication Governor UserDB Network Component World Component User Component Messenger Network

Escalabilidad: multiservidor
Cientos de miles jugadores simutáneos

Ventajas
Control centralizado
Nivel alto de seguridad de información
Estructura relativamente simple
Facilidad de diseño de juegos
Modo sencillo de escalabilidad

Desventajas
Alto coste de instalación
Mantenimiento costoso
Grandes necesidades de ancho de banda
Escasa flexibilidad
Desaprovechamiento de recursos caros

Arquitectura Distribuida Peer to Peer

Requisitos:Distribución
Arquitectura completamente distribuida
Particionado del mundo virtual
Gestión de datos
Algoritmos de coordinación

Requisitos:Consistencia
Mundo virtual consistente entre jugadores
Esencial: alteraciones del mundo virtual
Importante el orden de eventos

Requisitos:Auto-organización
24 x 7 x 365
Sin embargo, los usuarios se desconectan
Necesidad de reorganizar pérdidas
Adaptación autónoma por parte del juego

Requisitos:Persistencia
MMOG persisten durante años
Necesario detectar cambios entre logins
Mundo virtual continua evolucionando
Necesidad información histórica mundo virtual

Requisitos:Disponibilidad
Alta disponibilidad
Tolerancia a fallos
Multidispositivo

Requisitos:Interactividad
Generalmente interactividad intensa
Garantizar la jugabilidad
Minimizar tiempos de respuesta (dependiente)

Requisitos:Escalabilidad
Número elevado de jugadores
Característica principal sistemas P2P
Ejemplo problemática: ancho de banda

Requisitos:Seguridad
Cheating
Virtual crime: lenguaje ofensivo, fraude
Dependiente del juego
Algunas soluciones: voting,logging system

Requisitos:Eficiencia
Elevado consumo de recursos
CPU
Memoria
Ancho de banda
Minimización recursos peers
No puede ser influenciada por el desarrollador

Requisitos:Mantenibilidad
Constante en el tiempo
Prevención del cheating
Sencillo en arquitecturas cliente-servidor

Aproximación P2P Overlay

Aproximaciones
DUT: Topología no estructurada no centralizada
DHT : Topología estructurada no centralizada ( Pastry )
Scribe : multicast (nivel app) sobre Pastry
Colyseus : localidad y previsibles patrones de acceso a datos

Aproximaciones
Híbrido: DHT + DUT
Reparto de recursos sobre DHT
Asignación de eventos
Evento modificación: broadcast
Problemática: unicidad del manejo de eventos

Arquitectura Pastry Interface Pastry Application Game Interface Cooperation Management Neighbour discover ARPL Algorithm Manage module Agent Module Resource Mgmt Security module Game Logic Rendering UI Systems Script Mod Network Data Mgmt Physics

Node joining
Autenticación
Descarga de información de usuario
Búsqueda del manager local
Registro de información del resto de managers
APRL: asignación de eventos

Neighbour Discovery
Busqueda de managers vecinos
Intercambio de información de agentes
Si conjunto vacío se registran agentes locales en vecino
Reemplazados ante una nueva unión

Cross Domain and Failure
Cruce de fronteras
Notificación de vecinos: antiguos y nuevos
Deberán ejecutar el algoritmo ARPL
Ante un fallo; el resto de agentes serán notificados

Conclusiones

Conclusiones y retos
Mercado interesante: tendencia creciente
Cliente-Servidor: mantenimiento y recursos
Arquitecturas distribuidas: mundo real?
Complejidad elevada: soluciones híbridas
Nuevas tendencias: enfoque cloud

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Arquitecturas MMOG

by Miguel Pastor on May 20, 2010

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