全球服游戲如今正在成為出海游戲的主要考慮模式，跨國對戰(zhàn)、全球通服打破國界的限制，將不同地區(qū)不同語言的玩家放在一起合作/競技，成功吸引了大量玩家的關(guān)注，并逐漸成為主流的游戲玩法。

游戲廠商們也在嘗試采用一地部署多地覆蓋、全球逐步宣發(fā)的模式進行第一款全球服游戲的發(fā)行試點及成本控制。文章主要針對全球服和出海游戲的特性優(yōu)勢、架構(gòu)布局、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、實用技術(shù)等幾個方面進行探討。

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本文主要觀點：

(1) 微服務(wù)是主流，模塊化架構(gòu)易于擴容以及維護，微服務(wù)+自動化的業(yè)務(wù)架構(gòu)對于全球服游戲來說幾乎是必然的選擇；

(2) 架構(gòu)高度自動化，自動注冊/剔除保證可用性；

(3) 幀同步+UDP特性，高性能傳輸和帶寬成本控制（對戰(zhàn)類游戲要求較為突出）；

(4) 核心架構(gòu)集中部署為主，全球網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化覆蓋玩家；

(5) 游戲代碼的關(guān)鍵幀及預判設(shè)計關(guān)系到游戲?qū)W(wǎng)絡(luò)延遲的兼容性。

為什么要微服務(wù)和自動化？

原因一：全球服游戲多為邏輯服或無區(qū)服概念的通服、對戰(zhàn)類游戲。為了保證游戲性和全球化的特點，保證匹配和游戲世界玩家的多元化，傳統(tǒng)意義上的區(qū)服架構(gòu)和跨服對戰(zhàn)模式并不適配，以皇室戰(zhàn)爭、列王紛爭等為例的一眾匹配對戰(zhàn)游戲便是其中的代表。

原因二：全球服游戲要求承載全球玩家的涌入，及時發(fā)現(xiàn)負載瓶頸并擴容是一個必然的要求，模塊化拆分架構(gòu)之后可以靈活的針對不同活動、玩家特性增加對應(yīng)的業(yè)務(wù)服務(wù)器，并通過自動注冊機制實現(xiàn)快速擴容。

整個架構(gòu)采用注冊管理+自動化之后，可以通過研發(fā)腳本或者通行的管理工具，甚至Docker的K8S來實現(xiàn)業(yè)務(wù)宕機的自動恢復和容災、負載突發(fā)的自動擴容，這可以極大的降低運維成本，并對于業(yè)務(wù)健壯性進行極大的提升。

對于游戲服務(wù)的自動注冊機制，在項目早期，受限于研發(fā)實力或者工期，開發(fā)者一般會選擇ZooKeeper進行管理維護，但是在實際運行中由于ZooKeeper自身較重的功能實現(xiàn)、二次開發(fā)及bug處理的復雜度，很多用戶會將其替換為自主研發(fā)實現(xiàn)的輕量級RPC自動注冊服務(wù)。實際情況要具體視研發(fā)能力而定，此外GRPC也有不少的支持者。

幀同步技術(shù)和UDP傳輸協(xié)議的使用

關(guān)于幀同步主要針對對戰(zhàn)類游戲，對于RPG世界或者卡牌類游戲也有一定參考意義，用戶使用幀同步主要在于三點：1、全球同步效率；2、服務(wù)端壓力緩解；3、全球化大流量的成本控制。

以往有過這樣的情況，用戶在全球服游戲逐步宣發(fā)、對應(yīng)國家客戶端上線的過程中，遇到跨國專線成本問題無法承擔的問題，最終無奈選擇降級服務(wù)采用特殊優(yōu)化過的外網(wǎng)出口覆蓋的案例。

而選擇使用UDP傳輸而非TCP傳輸主要考慮到對戰(zhàn)要求的實時性，TCP自身的重傳邏輯已經(jīng)無法滿足全球化（對戰(zhàn)）游戲的網(wǎng)絡(luò)保障要求，通過自主實現(xiàn)UDP重傳，甚至是報文同時重復發(fā)送的邏輯，來保證游戲數(shù)據(jù)包最終的抵達成功率。

關(guān)于最核心的全球服模式上，我的總結(jié)是：先集中再分布。

以當前大部分游戲的框架，如卡牌對戰(zhàn)、RPG世界等完全可以通過集中部署+網(wǎng)絡(luò)調(diào)優(yōu)的方式實現(xiàn)，當前全球雙向延遲一般在300ms以內(nèi)，而一般人的反應(yīng)時間一般在300ms左右，故網(wǎng)絡(luò)延遲對于玩家的感知非常微小，大部分游戲都可以集中部署并且不犧牲玩家游戲體驗。同時集中部署的另一個優(yōu)勢是對于架構(gòu)復雜度的降低，維護便捷度的提升，對于成本控制及玩家數(shù)據(jù)統(tǒng)計也會方便很多。

圖一：集中部署全球服架構(gòu)

什么情況下考慮“再分布”呢？首先，游戲是房間類的對戰(zhàn)游戲，其次游戲?qū)τ诰W(wǎng)絡(luò)延遲極敏感（FPS類），最后重要的點是，游戲架構(gòu)采取的是對戰(zhàn)前緩存預熱數(shù)據(jù)、對戰(zhàn)結(jié)束后寫入的異步模式。

圖二：分布式部署全球服架構(gòu)

下圖為對戰(zhàn)游戲的基礎(chǔ)架構(gòu)，通過該部署模式要點為：

（1）平臺操作仍然集中化部署玩家統(tǒng)一訪問，如日常操作、裝備購買等延遲不敏感操作；（2）對戰(zhàn)房間分布于全球各個數(shù)據(jù)中心，而當玩家需要對戰(zhàn)、進行匹配分房時，通過算法調(diào)度到相對大多數(shù)用戶最近的節(jié)點；

（3）節(jié)點提前預取相關(guān)用戶數(shù)據(jù)，對戰(zhàn)產(chǎn)生的全部數(shù)據(jù)統(tǒng)計由本地進行交互處理，并在對戰(zhàn)結(jié)束后集中上傳至中心數(shù)據(jù)節(jié)點。

圖三：對戰(zhàn)游戲基礎(chǔ)架構(gòu)

該方案在對戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)延遲和數(shù)據(jù)一致性上進行了保證，但是相對架構(gòu)會更為復雜，實際落地過程中需要較好的配合和較深的維護經(jīng)驗。

那么，當前的分布式數(shù)據(jù)庫解決方案是否能夠解決全球服數(shù)據(jù)一致性的問題？實際上，為了保證數(shù)據(jù)一致性，這里以TiDB為例，暫不支持超過30ms的集群內(nèi)部延遲。而且即使強行部署，集群內(nèi)部的高延遲會嚴重影響QPS性能。在當前的技術(shù)環(huán)境下，全球分布式數(shù)據(jù)庫最好的代表者應(yīng)該是區(qū)塊鏈技術(shù)，不過性能是絕對無法滿足大部分游戲使用的，即使是僅有21個核心節(jié)點的EOS，其極限QPS也遠遜于普通配置的集中數(shù)據(jù)庫。

游戲設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)延遲的關(guān)系

游戲設(shè)計初期必然要對當前全球網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有一個初步了解，這點之前也有提到，基本上當前物理鏈路的雙向延遲為300ms內(nèi)，但是考慮到無線信號不穩(wěn)定、傳統(tǒng)3G網(wǎng)絡(luò)性能等原因，極端情況可能達500-1000ms甚至更高的情況，游戲必須為此進行一定取舍，早期幀同步游戲會因為網(wǎng)絡(luò)最差的玩家造成整個戰(zhàn)局的卡頓，而隨著技術(shù)的發(fā)展，樂觀鎖已經(jīng)通過舍棄低網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量玩家的部分數(shù)據(jù)包來保證全球的游戲體驗。

圖四：簡單全球網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)

這邊先不說延遲本身，聊下限制網(wǎng)絡(luò)延遲的客觀因素和數(shù)據(jù)：地球周長是40076千米 (赤道)，光速恒定299792458米／秒（真空），而網(wǎng)絡(luò)當前主要是光纖傳輸，在物理速度和傳輸介質(zhì)沒有突破性進展的情況下繞地球一周需要近150ms，而實際網(wǎng)絡(luò)光纜不一定完全直線，中間設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)也會造成延遲開銷，按照實際網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估的話，中國全國覆蓋一般在100ms（包括偏遠地區(qū)）。

我們之前遇到一位用戶，研發(fā)要求全球服在60ms的延遲以內(nèi)。按照正常情況，60ms一般可以勉強覆蓋北上廣三地熱門地區(qū)。但是要全球服的情況下會比較捉襟見肘，這種情況下，建議做成跨國區(qū)域服的模式。

另外關(guān)于國際出口的情況，以中國為例，從我們的監(jiān)控情況看，常規(guī)出口的可用率并不樂觀，而我們亞太數(shù)據(jù)中心接入的電信CN2精品網(wǎng)可以做到不錯的穩(wěn)定性保證（也的確有全球服游戲通過此出口傳輸），但是并不能做到非常完美的SLA，不定期也會發(fā)生擁塞和抖動。而且這個問題并不是中國特例，臺灣地區(qū)、俄羅斯、印尼、印度部分邦都存在有一定的跨國出口問題，需要通過外網(wǎng)接入點選擇或者產(chǎn)品解決方案如UCloud PathX解決方案進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。

圖五：PathX案例視圖

所以在做一個全球服的項目之前，可以先做調(diào)研、和云廠商或者同行多聊聊，基于這些信息，在關(guān)鍵幀和樂觀鎖的時間制定、游戲內(nèi)部預判及同步機制的設(shè)計上會更有把握。

雜談拓展：區(qū)塊鏈游戲

區(qū)塊鏈游戲是一種新興的游戲模式，但是本質(zhì)上是依托于以太坊或者其他共識模式的鏈實現(xiàn)的玩法，當前市場上的游戲主要分兩類：1、純區(qū)塊鏈游戲；2、裝備或搜集元素上鏈。

前者主要以以太貓為代表，核心是收集、養(yǎng)成類游戲，隨著部分市場關(guān)注賦予了部分商業(yè)屬性。后者則是融合了區(qū)塊鏈元素在其內(nèi)部，附加了很多其他玩法，諸如集換式卡牌等等。

區(qū)塊鏈行業(yè)還在摸索階段，共識算法、共同監(jiān)督、不可否認性是其核心特質(zhì)，但性能較低、需要支付GAS等也是其短板，現(xiàn)在作相關(guān)評論還比較早，如果有興趣的話，可以鉆研下相關(guān)共識技術(shù)，對于各種鏈、共識技術(shù)有一個認知后，再根據(jù)自己的游戲模式選擇一個適合的場景。

一般來說區(qū)塊鏈游戲和鏈本身是相互依存的，如果鏈自身出現(xiàn)問題也會影響到游戲，可以說鏈是基礎(chǔ)支撐，這個在選擇的時候建議慎重考慮。我們也在探索相關(guān)的技術(shù)方向?qū)嵺`，并同公有云進行結(jié)合。

作者介紹

沈皓：UCloud PathX產(chǎn)品早期方案設(shè)計者之一，深耕全球服游戲領(lǐng)域，曾全面負責多個知名游戲出海項目的全球/跨國業(yè)務(wù)對接、部署及落地。對于MOBA、RTS、FPS等各類游戲的出海全球化的需求、難點、架構(gòu)實現(xiàn)等深入分析并有獨到見解。

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