MMO 架构梳理

简洁 MMO 架构

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          ┌────────────────────►│      SLB      ├────────────────►│     Login     │
          │         http        └───────────────┘                 └───────────────┘
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┌─────────┴─────┐   tcp         ┌───────────────┐                 ┌───────────────┐
│    Client     ├──────────────►│      SLB      ├────────────────►│    Gateway    │
└───────────────┘               └───────────────┘                 └───────┬───────┘
                                                                          │
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                                          ┌---------------┐       ┌───────────────┐      ┌---------------┐
                                          │    Lobby      │       │     Game      │      │      Mng      │
                                          └---------------┘       └───────────────┘      └---------------┘



                                          ┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
                                          │                                                              │
                                          │ db     ┌───────────────┐            ┌───────────────┐        │
                                          │        │    DBProxy    │            │     Redis     │        │
                                          │        └───────────────┘    OR      └───────────────┘        │
                                          │        ┌───────────────┐            ┌───────────────┐        │
                                          │        │     MySQL     │            │     MySQL     │        │
                                          │        └───────────────┘            └───────────────┘        │
                                          │                                                              │
                                          └──────────────────────────────────────────────────────────────┘
服务 功能 其他说明
Login 鉴权服 经典的 MMO 一般会有 Lobby 服,主要是获取角色列表、创角、删角等操作。可以合并到 Login 服
Gateway 会话服
Game 功能服、场景服
Mng 服务治理服 列出来方便理解,本质上这个 Mng 存在单点、热点问题,因此实操会优化为 Redis 代替
DBProxy DB 代理服 经典的 MMO 一般会有 DBProxy + MySQL ,可选方案 Redis + MySQL 。见后详细说明

服务治理服 Mng

如上所述,该服会被优化掉,但是功能、概念依旧存在,包括:

  • 服务依赖
  • 服务发现
  • 负载均衡
  • 场景地图管理

服务依赖

服务依赖,不是功能,是项目服务间依赖关系的一种客观事实描述

这样每个进程可以对自己感兴趣的服务,收集服务信息

服务发现

  1. 每个服务进程对 Redis 定期续租

    • 如 Key 为 Servers ,类型 HMAP
    • 定期 HSET serverID serverInfo ( serverInfo 至少包含 serverType serverActiveTime )
  2. 每个进程定期拉取 Servers ,对感兴趣的服务信息和本地做 diff,进而知道服务新增或失效

负载均衡

以场景分配举例:

  1. Gateway 会定期拉取 Servers
  2. 每个服务会给依赖它的服务发送实时 serverInfo 变化信息
    • 如, Game 的 serverInfo 还会包含场景个数信息

这样 Gateway 本地就可以实时缓存 Game 的 serverInfo

对于玩家登录, Gateway 就可以本地负载均衡 Game

场景地图管理

比如无缝大世界,会做地图切块,让不同 Game 只负责该切块上的玩家

也有游戏所有场景单 Game 上构建,内存支撑不了,也会做不同 Game 负责一组场景的需求

有这类功能的, Mng 都必须存在,做场景分配的调度中心

登录

  1. client 找 login 鉴权
  2. login 下发 gateway 地址和 token
  3. login 连接 gateway,发送登录 token
  4. gateway 验收 token,并分配 Game

分配 Game 见后面详细说明

登出

  1. 角色信息记录最后登出的 LastGame 和 LogoutTime
  2. 本地角色对象,删除
  3. 本场景对象内人数为 0 后
    • 单人本,删除
    • 多人本,可延迟几分钟删除

本地 DB 数据缓存

通常直接做进 DB 层,让开发者无感知

但是架构设计者需要知晓

因为,分配服务时,需要命中带缓存的那个服务

登录分配 Game

Game 会缓存角色数据、场景数据,玩家下次登录在缓存有效的情况下,应该进原来的 Game

那么分配 Game 逻辑就变为:

  • 尝试获取角色最后登出的 LastGame 和 LogoutTime
  • 如果 LastGame!=0 ,且 LogoutTime 小于本地缓存时间间隔(最好再大些),检查最后登出的 LastGame 是有效的:
    • 不需要做什么
  • 否则,Gateway 随机分配 NewGame ,让 LastGame = NewGame
  • 登录 LastGame

以上逻辑一般基本够用,如果是超级严谨派程序员,还是能看出上面算法存在的 1 个并发登录问题:

当同账号多端互踢:

  • 端1 登录,连接了 Gateway1 发送登录请求。这时 Gateway1 执行登录逻辑
  • 端2 登录,连接了 Gateway2 发送登录请求。这时 Gateway2 也并发的执行登录逻辑
  • 虽然 2 次登录 Login 分配了 2 个 token
  • 但是 2 个 Gateway 并发登录,没有跨进程锁登录过程,是有概率让 2 个 token 都能验证通过
  • 进而造成同个角色被分配了 2 个 Game 的 bug (2 个 Game 上都有该角色数据缓存,可能会出现回档问题)

因此更严谨的分配 Game 逻辑就变成:

  • 尝试获取角色最后登出的 LastGame 和 LogoutTime
  • 如果 LastGame!=0 ,且 LogoutTime 小于本地缓存时间间隔(最好再大些),检查最后登出的 LastGame 是有效的:
    • 不需要做什么
  • 否则,Gateway 随机分配 NewGame ,让 LastGame = NewGame
  • Redis GetSet LastGame:RoleID LastGame ,抢占 LastGame ,返回实际 LastGame2
  • 登录 LastGame2

即增加了Redis GetSet 抢占 LastGame ,返回实际 LastGame2,保证不管任何并发情况,分配的 Game 是一样的

Game 的登录逻辑中:

  • 发现有旧的 Gateway ,发送踢旧 Gateway 角色,这样多并发下,最终只会有 1 个 Client 到 Gateway 到 Game 的链路
  • 创建角色对象。未有缓存数据,则 db 加载数据
  • 续租 LastGame:RoleID ,这样断线重连等, Gateway 按上述算法,会登录当前 Game
  • 创建或进入场景
    • 如果是单人本、或者公共地图,一般只要带上 MapCfgID 即可
    • 如果是多人本,一般需要带上 MapInstanceID

创建或进入场景

  • Game 上本地 SceneMng 创建或获取场景对象
    • 创建的,还需要尝试从 DB 种加载场景玩法数据
    • 如果是多人本,发现 MapInstanceID 不存在,则给对应 Gateway 发送踢人(切换场景和登录并发时会出现)
  • 如果是多人本,广播 Gateway 信息 MapInstanceID - Game
  • 玩家加入场景,触发 AOI 消息等等

场景切换

Client 发送切换场景到 Gateway :

如果是以下 2 种情况:

  • 如果是单人本、公共地图
  • 如果是多人本,且根据 MapInstanceID 和 Redis GetSet 下得到是同个 Game

回复 Client OK ,并转发切换场景给 Game ,Game 本地场景切换逻辑

如果 Gateway 确定是不同的 Game :

  • 通知旧 Game 角色登出删缓存
  • 如果是多人本,强行过期设置 Redis Set LastGame:RoleID NewGame
  • 回复 Client Relogin
  • 断开 Client 连接
  • Client 重新登录

1端登录、1端切换场景并发会不会有问题

上述切换场景流程里的强制设置 LastGame:RoleID ,破坏了租约机制,不会有问题

答案是安全的,原因如下:

  • 如果是单人本、公共地图,同个 Game
  • 如果是多人本,1 端并发登录到旧 Game ,该 Game 会发现 MapInstanceID 不存在,给对于 Gateway 发送踢人

多人本切换场景, MapInstanceID 必不为 0

切换的前提是该场景事先已创建,如何实现创建,需要走具体业务逻辑

如组队本,队长所在服会创建进入,再通知其他 Client MapInstanceID 信息

DBProxy 服

DBProxy + MySQL 主要作用之一是充当热数据缓存,如果你引入 DBProxy 只是为了解决 MySQL 读写慢问题。建议可以直接使用 Redis + MySQL

假设你想添加一些更高级的 DB 功能,DBProxy 服则更适合

FAQ

  • 登录并发这里为啥不用分布式账号锁,而用抢占式+续租方式
    • 分布式账号锁有过期时间,Gateway 宕机等,会造成短时间内账号无法登录
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