游戏服务器的架构设计

游戏服务器的设计是一项颇有挑战性的工作,游戏服务器的发展也由以前的单服结构转变为多服机构,甚至出现了bigworld引擎的分布式解决方案,最近了解到Unreal的服务器解决方案atlas也是基于集群的方式。

负载均衡是一个很复杂的课题,这里暂不谈bigworld和atlas的这类服务器的设计,更多的是基于功能和场景划分服务器结构。

首先说一下思路,服务器划分基于以下原则:
1:分离游戏中占用系统资源(cpu,内存,IO等)较多的功能,独立成服务器
2:在同一服务器架构下的不同游戏,应尽可能的复用某些服务器(进程级别的复用)
3:以多线程并发的编程方式适应多核处理器。
4:宁可在服务器之间多复制数据,也要保持清晰的数据流向
5:主要按照场景划分进程,若需按功能划分,必须保持整个逻辑足够的简单,并满足以上1,2点

服务器结构图:



各个服务器的简要说明:

Gateway:应用网关,主要用于保持和client的连接,该服务器需要2种IO,对client采用高并发连接,低吞吐量的网络模型,如IOCP等,对服务器采用高吞吐量连接,如阻塞或异步IO。

网关主要有以下用途:
1:分担了网络IO资源
2:同时,也分担了网络消息包的加解密,压缩解压等cpu密集的操作。
3:隔离了client和内部服务器组,对client来说,它只需要知道网关的相关信息即可(ip和port)。
4:client由于一直和网关保持常连接,所以切换场景服务器等操作对client来说是透明的。
5:维护玩家登录状态

World Server 是一个控制中心,它负责把各种计算资源分布到各个服务器
它具有以下职责:
1:管理和维护多个Scene Server
2:管理和维护多个功能服务器,主要是同步数据到功能服务器
3:复杂转发其他服务器和Gateway之间的数据
4:实现其他需要跨场景的功能,如组队,聊天,帮派等

Phys Server 主要用于玩家移动,碰撞等检测
所有玩家的移动类操作都在该服务器上做检查,所以该服务器本身具备所有地图的地形等相关信息。具体检查过程是这样的:首先,Worldserver收到一个移动信息,WorldServer收到后向Phys Server请求检查,Phys Server检查成功后再返回给world Server,然后world server传递给相应的Scene Server.

Scene Server 场景服务器,按场景划分,每个服务器负责的场景应该是可以配置的。理想情况下是可以动态调节的。

ItemMgr Server 物品管理服务器,负责所有物品的生产过程。在该服务器上存储一个物品掉落数据库,服务器初始化的时候载入到内存。任何需要产生物品的服务器均与该服务器直接通信

AIServer 又一个功能服务器,负责管理所有NPC的AI。AI服务器通常有2个输入,一个是Scene Server发送过来的玩家相关操作信息,另一个时钟Timer驱动,在这个设计中,对其他服务器来说,AIServer就是一个拥有很多个NPC的客户端。AIserver需要同步所有与AI相关的数据,包括很多玩家数据。由于AIServer的Timer驱动特性,可在很大程度上使用TBB程序库来发挥多核的性能。
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