QQ遊戲到底是如何實現百萬人同時在線並保持遊戲高效率的呢?

在技術上,QQ遊戲到底是如何實現百萬人同時在線並保持遊戲高效率的呢?



  事實上,針對於任何單一的網絡服務器程序,其可承受的同時連接數目是有理論峯值的,通過C++中對TSocket的定義類型:word,我們可以判定這個連接理論峯值是65535,也就是說,你的單個服務器程序,最多可以承受6萬多的用戶同時連接。但是,在實際應用中,能達到一萬人的同時連接並能保證正常的數據交換已經是很不容易了,通常這個值都在2000到5000之間,據說QQ的單臺服務器同時連接數目也就是在這個值這間。


  如果要實現2000到5000用戶的單服務器同時在線,是不難的。在windows下,比較成熟的技術是採用IOCP--完成端口。與完成端口相關的資料在網上和CSDN論壇裏有很多,感興趣的朋友可以自己搜索一下。只要運用得當,一個完成端口服務器是完全可以達到2K到5K的同時在線量的。但,5K這樣的數值離百萬這樣的數值實在相差太大了,所以,百萬人的同時在線是單臺服務器肯定無法實現的。


  要實現百萬人同時在線,首先要實現一個比較完善的完成端口服務器模型,這個模型要求至少可以承載2K到5K的同時在線率(當然,如果你MONEY多,你也可以只開發出最多允許100人在線的服務器)。在構建好了基本的完成端口服務器之後,就是有關服務器組的架構設計了。之所以說這是一個服務器組,是因爲它絕不僅僅只是一臺服務器,也絕不僅僅是隻有一種類型的服務器。


  簡單地說,實現百萬人同時在線的服務器模型應該是:登陸服務器+大廳服務器+房間服務器。當然,也可以是其它的模型,但其基本的思想是一樣的。下面,我將逐一介紹這三類服務器的各自作用。


  登陸服務器:一般情況下,我們會向玩家開放若干個公開的登陸服務器,就如QQ登陸時讓你選擇的從哪個QQ遊戲服務器登陸一樣,QQ登陸時讓玩家選擇的六個服務器入口實際上就是登陸服務器。登陸服務器主要完成負載平衡的作用。詳細點說就是,在登陸服務器的背後,有N個大廳服務器,登陸服務器只是用於爲當前的客戶端連接選擇其下一步應該連接到哪個大廳服務器,當登陸服務器爲當前的客戶端連接選擇了一個合適的大廳服務器後,客戶端開始根據登陸服務器提供的信息連接到相應的大廳上去,同時客戶端斷開與登陸服務器的連接,爲其他玩家客戶端連接登陸服務器騰出套接字資源。在設計登陸服務器時,至少應該有以下功能:N個大廳服務器的每一個大廳服務器都要與所有的登陸服務器保持連接,並實時地把本大廳服務器當前的同時在線人數通知給各個登陸服務器,這其中包括:用戶進入時的同時在線人數增加信息以及用戶退出時的同時在線人數減少信息。這裏的各個大廳服務器同時在線人數信息就是登陸服務器爲客戶端選擇某個大廳讓其登陸的依據。舉例來說,玩家A通過登陸服務器1連接到登陸服務器,登陸服務器開始爲當前玩家在衆多的大廳服務器中根據哪一個大廳服務器人數比較少來選擇一個大廳,同時把這個大廳的連接IP和端口發給客戶端,客戶端收到這個IP和端口信息後,根據這個信息連接到此大廳,同時,客戶端斷開與登陸服務器之間的連接,這便是用戶登陸過程中,在登陸服務器這一塊的處理流程。


  大廳服務器:大廳服務器,是普通玩家看不到的服務器,它的連接IP和端口信息是登陸服務器通知給客戶端的。也就是說,在QQ遊戲的本地文件中,具體的大廳服務器連接IP和端口信息是沒有保存的。大廳服務器的主要作用是向玩家發送遊戲房間列表信息,這些信息包括:每個遊戲房間的類型,名稱,在線人數,連接地址以及其它如遊戲幫助文件URL的信息。從界面上看的話,大廳服務器就是我們輸入用戶名和密碼並校驗通過後進入的遊戲房間列表界面。大廳服務器,主要有以下功能:一是向當前玩家廣播各個遊戲房間在線人數信息;二是提供遊戲的版本以及下載地址信息;三是提供各個遊戲房間服務器的連接IP和端口信息;四是提供遊戲幫助的URL信息;五是提供其它遊戲輔助功能。但在這衆多的功能中,有一點是最爲核心的,即:爲玩家提供進入具體的遊戲房間的通道,讓玩家順利進入其欲進入的遊戲房間。玩家根據各個遊戲房間在線人數,判定自己進入哪一個房間,然後雙擊服務器列表中的某個遊戲房間後玩家開始進入遊戲房間服務器。


  遊戲房間服務器:遊戲房間服務器,具體地說就是如“鬥地主1”,“鬥地主2”這樣的遊戲房間。遊戲房間服務器纔是具體的負責執行遊戲相關邏輯的服務器。這樣的遊戲邏輯分爲兩大類:一類是通用的遊戲房間邏輯,如:進入房間,離開房間,進入桌子,離開桌子以及在房間內說話等;第二類是遊戲桌子邏輯,這個就是各種不同類型遊戲的主要區別之處了,比如鬥地主中的叫地主或不叫地主的邏輯等,當然,遊戲桌子邏輯裏也包括有通用的各個遊戲裏都存在的遊戲邏輯,比如在桌子內說話等。總之,遊戲房間服務器纔是真正負責執行遊戲具體邏輯的服務器。


  這裏提到的三類服務器,我均採用的是完成端口模型,每個服務器最多連接數目是5000人,但是,我在遊戲房間服務器上作了邏輯層的限定,最多隻允許300人同時在線。其他兩個服務器仍然允許最多5000人的同時在線。如果按照這樣的結構來設計,那麼要實現百萬人的同時在線就應該是這樣:首先是大廳,1000000/5000=200。也就是說,至少要200臺大廳服務器,但通常情況下,考慮到實際使用時服務器的處理能力和負載情況,應該至少準備250臺左右的大廳服務器程序。另外,具體的各種類型的遊戲房間服務器需要多少,就要根據當前玩各種類型遊戲的玩家數目分別計算了,比如鬥地主最多是十萬人同時在線,每臺服務器最多允許300人同時在線,那麼需要的鬥地主服務器數目就應該不少於:100000/300=333,準備得充分一點,就要準備350臺鬥地主服務器。


  除正常的玩家連接外,還要考慮到:
  對於登陸服務器,會有250臺大廳服務器連接到每個登陸服務器上,這是始終都要保持的連接;
  而對於大廳服務器而言,如果僅僅有鬥地主這一類的服務器,就要有350多個連接與各個大廳服務器始終保持着。所以從這一點看,我的結構在某些方面還存在着需要改進的地方,但核心思想是:儘快地提供用戶登陸的速度,儘可能方便地讓玩家進入遊戲中。

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