游戏服务器特征

　　游戏服务器，是会长期运行的程序，并且它还要服务于多个不定时，不定点的网络请求。所以这类服务的特点是要特别关注稳定性和性能。这类程序如果需要多个协作来提高承载能力，则还要关注部署和扩容的便利性；同时，还需要考虑如何实现某种程度容灾需求。由于多进程协同工作，也带来了开发的复杂度，这也是需要关注的问题。

　　功能需求限制，是架构设计决定性因素。基于游戏业务的功能特征，对服务器端系统来说，有以下几个特殊的需求：

　　1.游戏和玩家的数据存储；

　　2.对玩家交互数据进行广播和同步；

　　3.重要逻辑要在服务器上运算，做好验证，防止外挂。

　　针对以上的需求特征，在服务器端，我们往往会关注对电脑内存和CPU的使用，以求在特定业务代码下，能尽量满足高承载低响应延迟的需求。最基本的做法就是“空间换时间”，用各种缓存的方式来以求得CPU和内存空间上的平衡。另外还有一个约束：带宽。网络带宽直接限制了服务器的处理能力，所以游戏服务器架构也必定要考虑这个因素。

　　游戏服务器架构要素

　　对于游戏服务端架构，最重要的三个部分就是，如何使用CPU、内存、网卡的设计：

　　内存架构：主要决定服务器如何使用内存，以最大化利用服务器端内存来提高承载量，降低服务延迟。

　　逻辑架构：设计如何使用进程、线程、协程这些对于CPU调度的方案。选择同步、异步等不同的编程模型，以提高服务器的稳定性和承载量。可以分区分服，也可以采用世界服的方式，将相同功能模块划分到不同的服务器来处理。

　　通信模式：决定使用何种方式通讯。基于游戏类型不同采用不同的通信模式，比如http,tcp,udp等。

　　服务器演化进程

　　1.卡牌等休闲游戏弱交互游戏

　　服务器基于游戏类型不同，所采用的架构也有所不同，我们先讲一下简单的模型，采用http通信模式架构的服务器:

　　这种服务器架构和我们常用的web服务器架构差不多，也是采用nginx负载集群支持服务器的水平扩展，memcache做缓存。唯一不同的点在于通信层需要对协议再加工和加密，一般每个公司都有自己的一套基于http的协议层框架，很少采用开源框架。

　　2.长连接游戏服务器

　　长连接游戏和弱联网游戏不同的地方在于，长连接中，玩家是有状态的，服务器可以时时和client交互，数据的传送，不像弱联网一般每次都需要重新创建一个连接，消息传送的频率以及速度上都快于弱联网游戏。长连接网游的架构经过几代的迭代，类型也变得日益丰富，以下为世界服无缝地图服务器的特点以及架构模式。

　　魔兽世界中的无缝地图，想必大家印象深刻,整个世界的移动没有像以往的游戏一样，在切换场景的时候需要loading等待，而是直接行走过去，体验流畅。

　　现在的游戏大地图采用无缝地图多数采用的是9宫格的样式来处理，由于地图没有魔兽世纪那么大，所以采用单台服务器多进程处理即可，不过类似魔兽世界这种大世界地图，必须考虑2个问题：

　　1. 多个地图节点如何无缝拼接，特别是当地图节点比较多的时候，如何保证无缝拼接。

　　2. 如何支持动态分布，有些区域人多，有些区域人少，保证服务器资源利用的最大化。

　　为了解决这个问题，比较以往按照地图来切割游戏而言，无缝世界并不存在一块地图上面的人有且只由一台服务器处理了，此时需要一组服务器来处理，每台 Node服务器用来管理一块地图区域，由 NodeMaster（NM）来为他们提供总体管理。更高层次的 World则提供大陆级别的管理服务。

　　一个 Node所负责的区域，地理上没必要连接在一起，可以统一交给一个Node去管理，而这些区块在地理上并没有联系在一起的必要性。一个 Node到底管理哪些区块，可以根据游戏实时运行的负载情况，定时维护的时候进行更改 NodeMaster 上面的配置。

　　3.房间服务器（游戏大厅）

　　房间类玩法和MMORPG有很大的不同，在于其在线广播单元的不确定性和广播数量很小。而且需要匹配一台房间服务器让少数人进入一个服务器。

　　这一类游戏最重要的是其“游戏大厅”的承载量，每个“游戏房间”受逻辑所限，需要维持和广播的玩家数据是有限的，但是“游戏大厅”需要维持相当高的在线用户数，所以一般来说，这种游戏还是需要做“分服”的。典型的游戏就是《英雄联盟》、《王者荣耀》这一类游戏了。而“游戏大厅”里面最有挑战性的任务，就是“自动匹配”玩家进入一个“游戏房间”，这需要对所有在线玩家做搜索和过滤。

　　玩家先登录“大厅服务器”，然后选择组队游戏的功能，服务器会通知参与的所有游戏客户端，新开一条连接到房间服务器上，这样所有参与的用户就能在房间服务器里进行游戏交互了。