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实时网页游戏服务器端架构的设计与实现

作　者: 赖勇浩
导　师: 陈琼；邢豫
学　校: 华南理工大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: SOA 网页游戏实时服务器协程 RPC
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 150次
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内容摘要

本文以《天下盛境》这一商业项目的服务器端架构设计与实现为蓝本，讲述以面向服务架构（SOA）为指导思想，对《天下盛境》的服务器端架构进行设计和实现的过程，探讨此类游戏的实用技术。面对实时性带来的技术挑战，和网页游戏的技术约束，我们研究了底层的I/O模型、CPU复用、进程间通信、远程过程调用（RPC），运维和测试支撑系统。本项目独创性地将常用于Web项目的SOA思想应用到游戏的服务器端架构的设计中；使用Python编程语言实现了消息总线，屏蔽了服务的地址和协议，将服务器进程之间的耦合巧妙地分离；通过消息总线，游戏的数据库、聊天、外挂检测、登陆、区域、频道、副本和竞技场等子系统相互协作，共同完成业务需求；使用基于协程的高性能I/O模型，在高效的网络收发库gevent之上建立了基于Google Protobuf的RPC协议；使用基于序号的通信实现了防重放、防篡改机制，达到较好的安全通信效果。通过对一些指标评测，如对RPC调用性能、平均单台物理服务器承载人数等进行评测，结果表明这些指标都达到商用水平。本项目的工作，对于进一步发扬SOA思想，把更多的服务分拆、独立出来，为公司（甚至整个行业）的其它项目所用具有重要意义。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-15
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
  1.3 本课题的研究内容  12-13
  1.4 本课题的研究意义  13-14
  1.5 本文的组织结构  14-15
第二章《天下盛境》项目及技术选型  15-31
  2.1 游戏的市场定位和玩法  15-16
  2.2 游戏的技术约束和挑战  16-17
    2.2.1 技术约束  16-17
    2.2.2 实时性带来的技术挑战  17
  2.3 服务器端编程语言  17-25
    2.3.1 Python  18-20
    2.3.2 Cython  20-25
      2.3.2.1 直接使用 C 语言编写 Python 扩展模块  20-22
      2.3.2.2 使用 Cython 编写 Python 扩展模块  22-25
  2.4 基于协程的高性能 I/O  25-31
    2.4.1 gevent 介绍  28-31
第三章服务器端架构设计  31-38
  3.1 SOA（面向服务的架构）概述  31-32
  3.2 基于 SOA 的架构设计  32-34
  3.3 数据库设计与备份  34-38
    3.3.1 设计  34-36
    3.3.2 备份  36-38
第四章通信协议实现  38-46
  4.1 TCP/UDP介绍、选择  38-39
  4.2 Google Protobuf 介绍  39-40
  4.3 abu.RPC 介绍  40-42
  4.4 通信安全  42-46
    4.4.1 握手协议  43-44
    4.4.2 基于序号的通信  44-46
第五章子系统的实现  46-54
  5.1 配置服务器  46
  5.2 聊天服务器  46-47
  5.3 外挂检测服务器  47
  5.4 登陆服务器  47-48
  5.5 频道（主城）服务器、副本服务器和竞技场服务器  48-49
  5.6 运维支撑系统  49-54
    5.6.1 基于角色的权限控制  49-51
    5.6.2 游戏仲裁  51-52
    5.6.3 数据与图表  52-53
    5.6.4 操作日志  53-54
第六章测试与验收  54-60
  6.1 获取性能测试数据的方法  54-56
  6.2 性能测试的4 个方案  56-57
  6.3 性能测试数据比较  57-60
    6.3.1 主城同步测试性能（方案1 ）  57-58
    6.3.2 主城同步测试性能（方案2 ）  58
    6.3.3 副本测试性能（方案3 ）  58-59
    6.3.4 竞技场测试性能（方案4 ）  59-60
第七章结论与展望  60-62
  7.1 项目实践效果  60
  7.2 结论  60-61
  7.3 后续的工作  61-62
参考文献  62-64
攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果  64-65
致谢  65

实时网页游戏服务器端架构的设计与实现

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