Manual para el diseño de infraestructuras MMO

Autor: Miguel Ángel García del MoralTutor: Juan Peralta Donate

Universidad Carlos III de Madrid

Escuela Politécnica Superior

Ingeniería Técnica en Informática de Gestión

ÍNDICE

• Introducción• Objetivos• Problemática MMO• Tipos de juego• Concurrencia• Almacenamiento de datos• Arquitecturas de red• Protocolo de transporte• Transmisión de datos• Prueba de concepto• Gestión del proyecto• Conclusión• Líneas futuras

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INTRODUCCIÓN

• El mercado del videojuego

• Evolución del videojuego

• Oportunidades de desarrollo amateur

• Componente social multijugador

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OBJETIVOS

• Estudio de los problemas de un MMO

• Evaluación y selección de la alternativa más adecuada para un juego MMO concreto

• Desarrollo de prueba de concepto

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PROBLEMÁTICA MMO

• Adecuación a la naturaleza del juego

• Concurrencia

• Arquitectura de red

• Protocolo de comunicaciones

• Orquestación en la comunicación

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TIPOS DE JUEGO

• Desarrollo rápidoo Shooter

o Conducción

• Desarrollo pausadoo Estrategia

o RPG

o Social

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ALMACENAMIENTO DE DATOS

• Ficheroso Ventajas: Velocidad L/E en ficheros de pequeño tamaño,

independencia de libreríaso Desventajas: Modificación de campos costosa, complejidad

en la restauración de datos combinados

• Bases de datoso Ventajas: Facilidad en operaciones de modificación,

recuperación de datos combinadoso Desventajas: Dependencia con un SGBD, seguridad de BD,

necesidad de conversión de datos, corrupción del fichero que contiene la BD

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ALMACENAMIENTO DE DATOS Implementación

• Ficheroso DBJugadores.dat

o passwd.dat

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Usuario1:NombrePj-Grafico-CoordX-CoordY#NombrePj-Grafico-CoordX-CoordY#Usuario2:NombrePj-Grafico-CoordX-CoordY#NombrePj-Grafico-CoordX-CoordY#…

Usuario1:ClaveUsuario2:Clave…

CONCURRENCIA

• Sockets bloqueantes y un único hilo de ejecución

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CONCURRENCIA

• Sockets no bloqueante y un único hilo de ejecución

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CONCURRENCIAImplementación

• Sockets bloqueantes y múltiples hilos de ejecución

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ARQUITECTURAS DE RED

• Par a par (P2P)o Mejora la eficiencia cuantos más nodos

o Asimetría en ancho de banda de los nodos

o Seguridad en la transmisión de los datos

o Localización de nodos en la red

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o Napstero Audiogalaxy

o Ares Galaxyo Gnutella

o BitTorrento eDonkey

ARQUITECTURAS DE RED

• Clústero Alto rendimiento, disponibilidad y eficiencia

o Detección y recuperación ante errores

o Baja eficiencia en aplicación transaccionales

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ARQUITECTURAS DE RED

• Cliente – Servidoro Adecuación al problema mediante número de capas

o Independencia en escalabilidad

o Congestión en el tráfico de datos

o Necesidad de hardware específico

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2 capas 3 capas

ARQUITECTURAS DE REDImplementación

• Arquitectura Cliente-Servidor 2 capaso Servidores Servidor de conexión

Servidor de login

Servidor de juego

o Cliente

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ARQUITECTURAS DE REDImplementación

• Servidor de conexióno Tareas Registro de conexión/desconexión de servidores

Descubrimiento de red a clientes

Control de actividad de servidores

o Implementación Un único hilo de ejecución

Socket con cola de 10 clientes

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ARQUITECTURAS DE REDImplementación

• Servidor de logino Tareas Autenticación de jugadores Gestión de personajes de jugadores Sincronización de datos de jugadores con el servidor de

juego

o Implementación Hilo de ejecución común de atención a servidores, socket

con cola de 10 clientes Hilo de ejecución bajo demanda dedicado a cliente

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ARQUITECTURAS DE REDImplementación

• Servidor de juegoo Tareas Punto de comunicación entre jugadores

Comprobación de paquetes de datos transmitidos

o Implementación Hilo de ejecución común de atención a servidores,

socket con cola de 10 clientes

Hilo de ejecución bajo demanda dedicado al cliente

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ARQUITECTURAS DE REDImplementación

• Clienteo Tareas Envío y recepción del estado del juego

Representación gráfica de los datos recibidos

Cálculo de lógica del juego

o Implementación Tres hilos de ejecución: Envío de datos a servidores,

recepción de datos de servidor de juego, cálculo de lógica

Dos sockets para comunicación

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PROTOCOLO DE TRANSPORTE

• TCPo Servicio confiable de entrega de datoso Control de flujoo Orden en la transmisióno Incrementa la transmisión de datos

• UDPo Envío de datos rápido y sencilloo Pérdida de paqueteso Reordenación en la recepción de paquetes grandes

• Híbrido TCP/UDPo Pérdida de eficiencia

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PROTOCOLO DE TRANSPORTEImplementación

• Protocolo TCPoMinimizar el envío de paquetes cliente

o Reducción de envío de paquetes servidor

o Latencia y ajuste de coordenadas

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TRANSMISIÓN DE DATOS

• Orquestación en el envío de paqueteso Protocolo de comunicación

o Imposiciones de infraestructura

o Frecuencia de envío

• Seguridad en la información comunicadao Integridad de los datos transmitidos

o Cifrado de datos

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• Paquetes de datoso Estructura

o Tipos de elementos Cadena de caracteres: codificación ASCII Enteros: codificados a razón 1B=2n + bit de signo

TRANSMISIÓN DE DATOS

Tamaño mapa Mapa Elemento 1 Elemento 2 . . .

Elemento = Tamaño elemento

Contenido elemento

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TRANSMISIÓN DE DATOS

• Alta en el servidor de conexióno Servidor de login

o Servidor de juego

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TRANSMISIÓN DE DATOS

• Alta en el servidor de conexióno Cliente

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TRANSMISIÓN DE DATOS

• Funciones del servidor de logino Conexión y autenticación del cliente

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TRANSMISIÓN DE DATOS

• Funciones del servidor de logino Selección de personajes

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TRANSMISIÓN DE DATOS

• Funciones del servidor de juegoo Conexión en sentido cliente -> servidor

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TRANSMISIÓN DE DATOS

• Funciones del servidor de juegoo Conexión en sentido servidor -> cliente

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TRANSMISIÓN DE DATOS

• Funciones del servidor de juegoo Diálogo entre cliente y servidor

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1 ID_SPJ, MOVIMIENTO, X, Y

SPJ

Cliente

1

1… …

TRANSMISIÓN DE DATOS

• Baja en el servidor de conexióno Servidor de login

o Servidor de juego

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Prueba de concepto

• Anti-héroeoMMO de tipo social

o 2D

oMicrosoft XNA 3.5

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GESTIÓN DEL PROYECTO

• Diagrama Gantto Estimado

o Real

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GESTIÓN DEL PROYECTO

• Presupuesto

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GESTIÓN DEL PROYECTO

• Presupuesto

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GESTIÓN DEL PROYECTO

• Comercialización de un desarrollo MMOo Cuota mensual

oMicro-transacciones

o DLC

o Publicidad

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CONCLUSIONES

• No existe una solución genérica MMO

• Selección de plataforma de desarrollo

• Plantilla multidisciplinaria

• Interés por el desarrollo de videojuegos

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LÍNEAS FUTURAS

• Bases de datos• Diseño de contenido• Composición de sonido• Optimización de recursos• Ajuste de coordenadas por latencia• Reforzar la jugabilidad

o Sistema de lista de amigoso Interacción entre usuarios

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PREGUNTAS

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