오픈 소스를 활용한 캐쥬얼 게임 서버 프레임워크 개발

오픈 소스를 활용한 캐쥬얼 게임 서버 프레임워크 개발

Casual Game Server Framework
기술내용 서버 프레임워크 CGSF에 대한 소개

최종문서수정일 2012-10-18

문서작성자 박주항

MEMO KGC 강연 최종 문서

Casual Game Server Framework(CGSF)

1. CGSF
게임 서버 제작시 공통적으로 나타나는 부분을 모듈화한
서버 프레임워크

2. 착 안
MMO / MO 서버를 제외한 게임 서버의 유사성
초기 비용 절감 / 공통 플랫폼 제공
매번 서버 새로
만들어야 돼??



3. 특 징
오픈 소스의 활용
License Free
완전한 게임 서버의 구현
모듈 교체 용이

게임 서버 개발 비용 절감



4. 지향점 : 지엽적인 부분 최대한 배제

- 문자열 처리

- 네트워크 엔진

- 압축 라이브러리 누가 이미 만들어
놓은 거.. 새로 만들
필요는 없겠지…


CGSF - Table of Contents

1. CGSF Internal Structure

2. Network Layer

3. Logic Queue

4. Logic Layer

5. Database Layer

6. P2P Layer

7. Sample FPS Server / Client

8. Conclusion

5 Casual Game Server Framework

ACE Proactor

Work Work Work
1……N
Thread Thread Thread

Logic Queue (IOCP)

Logic 1. Single Thread
Thread 2. 멀티 쓰레드로 변경 가능

Database Proxy

Database Impl Local Database Impl Remote

(DB Thread)
DataBase Server
Half Sync Half Async Pattern

DataBase

6

Network Layer
Network Layer Logic Layer Database Layer P2P Layer

7

Network Layer 데이터 흐름

네트워크 ACE Framework 패킷 분석 완성된 패킷

TCP ACE Packet Logic
Packet
Data Proactor Analyzer Queue
해당 유저 소켓 관련 데이터 유효성 체크 의미있는 내용 완성
이벤트 발생 압축

대기중이던 일꾼 스레드
작업 시작

Kernel ACE Thread Worker Thread = (Core * 2) ??


Network Layer ACE Application

▣ Acceptor & Service Handler



▣ Acceptor & Service Handler Expansion



▣ Worker Thread Creation
ACE_Thread_Manager::instance()->spawn_n(ThreadCount, ProactorWorkThread, …);

1. ThreadCount : 생성할 쓰레드 수
2. ProcatorWorkThread : Thread Entry



▣ Worker Thread Event Detection
void ProactorWorkThread(void* Args)
{
ACE_Proactor::instance()->proactor_run_event_loop();
}

::GetQueuedCompletionStatus(m_hIOCP, …, &pCompletionKey, …, …);



▣ proactor_run_event_loop()
NetworkEngine.dll!SFProactorService::handle_read_stream()
ACEd.dll!ACE_WIN32_Asynch_Read_Stream_Result::complete()
ACEd.dll!ACE_WIN32_Proactor::application_specific_code()
ACEd.dll!ACE_WIN32_Proactor::handle_events(unsigned long milli_seconds=4294967295)
ACEd.dll!ACE_WIN32_Proactor::handle_events()
ACEd.dll!ACE_Proactor::handle_events()
ACEd.dll!ACE_Proactor::proactor_run_event_loop(int (ACE_Proactor *)* eh=0x00000000)
NetworkEngine.dll!ProactorWorkThread(void * Args=0x00000000)
ACEd.dll!ACE_Thread_Adapter::invoke_i()
ACEd.dll!ACE_Thread_Adapter::invoke()
ACEd.dll!ace_thread_adapter(void * args=0x0118b558)

유저를 나타내는 오브젝트인
SFProactorService의
메소드가 호출되네


Network Layer Packet Analyzer

이젠 유저가 보낸 데이터를
분석할 필요가 있겠지?



▣ User Session(Socket) & Received Data Process



▣ Packet Analyzer
- 유저가 전송한 데이터를 버퍼링
- 게임 패킷을 완성

▣ 패킷의 구조

Header Data



▣ Packet Header
구성요소 내 용
Packet Length 패킷의 전체 길이
Encryption 데이터 암호화 여부
Compress 패킷 압축
Checksum(CRC) 패킷 유효성 검증
Directive 패킷 번호



▣ 버퍼 상태
TCP 데이터가 뭉쳐오기 때문에
필요한 만큼의 데이터가
도착할 때 까지 기다릴
필요가 있어
Header

Header

Header Data

Header Data

18



▣ 클라이언트 패킷 전송

Raw Packet 암호화 압축 CRC 생성 Packet

▣ 서버 패킷 수신
Raw
Packet CRC 비교 압축 해제 복호화
Packet

19


Network Layer 단위 전략 패턴

음… 그런데 lzf 압축 라이브러리가
마음에 들지 않아. Zlib로 교체하고
싶은데 쉬운 방법이 없을까??

20



▣ 템플릿을 사용한 단위 전략 패턴

1. 상황에 따른 정책 변경 용이

2. 컴파일 타임 코드 바인딩



▣ Example – Lzf, Zlib
1. class SFCompressLzf
2. BOOL Compress(BYTE* pDest, int& DestLen, BYTE* pSrc, int SrcLen);
3. BOOL Uncompress(BYTE* pDest, int& DestLen, BYTE* pSrc, int
SrcLen);

1. class SFCompressZLib
2. BOOL Compress(BYTE* pDest, int& DestLen, BYTE* pSrc, int SrcLen);
3. BOOL Uncompress(BYTE* pDest, int& DestLen, BYTE* pSrc, int SrcLen);



▣ Example – Packet Analyzer
1. template <typename T>
2. class SFPacketAnalyzer
3. {
4. ….
5. static T& GetCompressor(){return m_Compress;}
6. static T m_Compress;
7. ….
8. };



▣ Example - SFProactorService
SFPacketAnalyzer<SFCompressLzf>::GetCompressor().Compress(……);

http://www.zlib.net
http://oldhome.schmorp.de/marc/liblzf.html


Logic Queue

네트워크 레이어의 종착역

Logic Queue


Network Layer Logic Queue

▣ Logic Queue

1. 네트워크 이벤트나 타이머 이벤트 등을 수신하기 위한 Queue
- 로직 쓰레드에서 사용

2. IOCP 활용



▣ Logic Queue

template <typename T>
class SFIOCPQueue : public SFTSSyncQueue<T>
{
BOOL Push(T* pMsg)
{
::PostQueuedCompletionStatus(m_hIOCP, 0, (ULONG_PTR)pMsg, NULL);
return TRUE;
}

T* Pop()
{
……
SFASSERT( FALSE != ::GetQueuedCompletionStatus(m_hIOCP,
&NumberOfBytesTransferred, &pCompletionKey, &pOverlapped, INFINITE));

return (T*)(pCompletionKey);
}



▣ Logic Queue의 사용
1. Worker Thread
LogicGatewaySingleton::instance()->PushPacket(pPacket);

2. Logic Thread
pCommand = LogicGatewaySingleton::instance()->PopPacket();
LogicEntrySingleton::instance()->ProcessPacket(pCommand);

이걸로 무사히 네트워크 레이어로
부터 로직 레이어로 패킷을 넘기게
되었어 휴…


Logic Layer

29

Logic Layer CGSF

▣ Logic Layer

1. 캐쥬얼 온라인 게임에서 공통적으로 나타나는 부분을 모듈화

2. 공통부분
- 채널선택
- 로비
- 게임방 진입
- 게임 로딩,
- 게임 플레이
- 결과 화면


Logic Layer Logic Thread

▣ Single Thread

1. 깔끔한 코드
- Lock(); SharedVar++; Unlock();

2. 컨텐츠 프로그래머

3. 원활한 게임 서비스

4. 고속 코드 수행(Node.js)



▣ 주의사항
1. Blocking Code
ex) Sleep()

2. 오브젝트 풀, 메모리 풀



▣ Logic Thread Entry


Logic Layer CGSF

▣ Game Lobby


Logic Layer CGSF

▣ GameRoom


Logic Layer CGSF

▣ GameLoading


Logic Layer CGSF

▣ GamePlay


Logic Layer CGSF

▣ GameResult


Logic Layer

룸 오브젝트와 플레이어 오브젝트를 State
Design Pattern으로 구현하면 되겠어!!


Logic Layer GameRoom

▣ Game Room State Design



▣ Player State Design



▣ Packet Flow(유저가 로비에서 대기방으로 진입)



▣ SFRoomPlay

빨강색 상자 : 최종 어플리케이션이 구현해야 될 부분



▣ GameMode Example

FPSServer 프로젝트의 SFFreeForAll 클래스 참조


Logic Layer

이젠 유저로 부터 받은 데이터를 게임에서 쓰는
형태로 변환해야 겠지…


Logic Layer Google protocol buffer

▣ Google Protocol Buffer
1. http://code.google.com/p/protobuf/
2. 패킷 뭉쳐오기 처리(http://javawork.egloos.com/2726467)

▣ MessagePack
http://msgpack.org/


Logic Layer Google protocol buffer

▣ Example – 채팅 메시지

message Chat
{
required string ChatMessage = 1;
}

Chat PktChat;
PktChat.chatmessage();


Database Layer

48

Database Layer Database

▣ 대표적인 데이터베이스
1. MS-SQL
2. MySQL

게임서버에는 두 데이터베이스 접근을 위한 모듈이 준비되어 있으나
MS-SQL은 상용이므로 예제로 MySQL을 사용합니다

회사에서는 mysql 잘 안써요
…


Database Layer MySQL

▣ MySQL : http://www.mysql.com/


Database Layer Implementation

▣ 구현사항
1. 데이터베이스 쿼리 호출은 블럭킹 방식
- 비동기 쿼리 호출 방식 필요

2. 로직쓰레드, DB 쓰레드간 쿼리 전달 구현 필요



▣ 비동기 처리 방식
1. DB 서버를 이용한 방식
쿼리를 담은 패킷 전송 데이터베이스 쿼리

Game Database
Database
Server Server

2. IOCP를 이용한 방식

3. 쓰레드 세이프 큐를 이용한 방식



▣ Half-Sync/Half-Async 모델
http://javawork.egloos.com/1818696



▣ 데이터베이스 처리

Logic Thread

Manager Thread

DBWorker Thread



▣ Logic Thread 에서의 데이터베이스 쿼리 요청
※ Send
1. SFMessage* pMessage = LogicEntrySingleton::instance()->GetDBMessage();
2. ….
3. LogicEntrySingleton::instance()->GetDataBaseProxy()->SendDBRequest(pMessage);



▣ Command Pattern

커맨드 생성 및 전송 커맨드 큐잉, 디스패치 커맨드 수행



▣ DB Query Command 수행 – SFDBWorker(Thread)

1. while(TRUE)
2. {
3. ACE_Method_Request* pReq = this->m_Queue.dequeue();
4. ….
5. int Result = pReq->call();
6. ….
7. }
DB 일꾼 쓰레드는
정말 간단하군요!!



▣ Request의 call method
1.extern ACE_TSS<SFDatabaseMySQL> Database;
2.
3.int SFDBRequest::call(void)
4.{
5. …..
6. Database->Call(m_pMessage);
7. …..
8. return 0;
9.}


Database Layer TLS

▣ Thread Local Storage(TLS)


Database Layer Implementaion

데이터베이스 호출 관련
예제로 유저 로그인 관련
샘플을 구현해 두었습니다~


P2P Layer

61

P2P Layer P2P

▣ P2P Layer
1. 기존 P2P 모듈 활용을 목표


P2P Layer P2P

▣ P2P Module
1. OCF P2P
- 서버 엔진 OCF의 기능 중 하나
- http://www.ocf.kr/

2. Raknet

3. Enet
- League of Legends에서도 사용??
- http://enet.bespin.org


P2P Layer P2P

▣ 피어간 연결망 - 1

Peer1
1 Peer1

Relay Relay
Server Server
Peer2 Peer2
2

Super
Peer Super Peer

Peer3
3 Peer3


P2P Layer P2P


Peer1
Peer1

Relay
Relay Server
Server
Peer2
Peer2

Peer4 Peer3 Peer4
Peer3


P2P Layer P2P


Relay Peer1 Relay
Server Peer1
Server

Peer4
Peer2 Peer2 Peer4

Peer3 Peer3


P2P Layer P2P

▣ P2P Manager Interface


P2P Layer P2P

▣ P2P Method(IUDPNetworkCallback)
1. HandleUDPNetworkMessage
2. ReportMyIP


P2P Layer P2P

▣ Lock Free Library : liblfds(http://www.liblfds.org)

BOOL P2PManager::PushPacket(BYTE* pData, int Length)
…
queue_guaranteed_enqueue(m_pQueue, pP2PData);
…

BOOL P2PManager::Update()
…
while (queue_dequeue(m_pQueue, (void**)&pP2PData))
{
m_pUDPCallback->HandleUDPNetworkMessage(…);
…


P2P Layer P2P Mechanism

▣ Report My IP

Relay Svr Game Svr

1 2
3

Client 1 1. Request My Public IP
2. Receive My Public IP
3. Report My IP


P2P Layer P2P Mechanism

▣ Sharing IP & Connect 방에 입장하자 마자
피어간 연결을 하니
Game Room
게임 시작이 빠르겠군요.
1
2 3

Client 1 Client 2 Client 3
4

1. Enter Room
2. Receive Room Member IP List
3. Receive New Member IP
4. Connect Each Other


CGSF

Sample FPS Server / Client


Sample FPS Server / Client Sample FPS Client

▣ Programming a Multiplayer FPS in DirectX
1. 2004년에 출간
2. 네트워크를 DirectPlay로 구현
3. GUI Library


Sample FPS Server / Client Sample FPS Client

▣ CEGUI(Crazy Eddi’s GUI)
http://www.cegui.org.uk/wiki/index.php/Main_Page


Sample FPS Server / Client Sample FPS Server

▣ FPS Server
1. 소스 코드 참조


CGSF

결론 및 정리


결론 및 정리 정리

CGSF의 목적


결론 및 정리 CGSF의 보강

▣ CGSF의 보강
1. TDD 기반 개발
2. 스트레스 테스트
3. 로직 쓰레드의 멀티쓰레드화
4. 서버간 연결 구조
5. 게임 옵션 세분화
6. 서비스 툴 제작

CGSF CGSS


결론 및 정리 CGSF

▣ CGSF 관련 사항

1. Source Code : http://dev.naver.com/projects/cgsf

2. 개발 툴 : Visual Studio 2012 RC Professional 버전

3. DirectX SDK

4. Tortoise SVN
차후 소스 업데이트는
Git-Hub에서


CGSF

Q&A


결론 및 정리 CGSF

▣ 제 소개
1. 약 력
서강대 물리학/컴퓨터학 복수전공
한국산업기술대학 디지털엔터테인먼트 석사
서강대학교 게임교육원 시스템 프로그래밍 시간 강사
JCE Server Programmer(2006 ~ 현재)

2. E-Mail : juhang3@daum.net

3. 블로그 : http://blog.naver.com/pdpdds

4. 목표 : C++ OS 제작

5. 좋아하는 게임 장르 : 어드벤처


CGSF

감사합니다 !!!!


오픈 소스를 활용한 캐쥬얼 게임 서버 프레임워크 개발

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (20)

Similar to 오픈 소스를 활용한 캐쥬얼 게임 서버 프레임워크 개발

Similar to 오픈 소스를 활용한 캐쥬얼 게임 서버 프레임워크 개발 (20)

오픈 소스를 활용한 캐쥬얼 게임 서버 프레임워크 개발