适合P2P MMOG的乐观同步算法的研究

论文摘要

巨量多玩家在线游戏(MMOG,Massively Multiplayer Online Games)是一种以网络为依托,能够同时容纳大量玩家实时在线交互的游戏。传统的MMOG大多基于C/S模式,所有的游戏事件都需要通过服务器进行同步,可伸缩性以及单点失败是C/S模式固有的问题。P2P作为一种分布式计算模式能够提供很好的可伸缩性、降低传输延迟、消除服务器瓶颈。但是由于P2P模式无法实现游戏状态的集中控制,不能有效保证玩家节点状态的一致,因此在MMOG中实现一个性能良好的同步算法至关重要。现有的同步算法可分为保守同步算法和乐观同步算法两大类。由于保守同步算法不能保证游戏的实时交互,因此MMOG中通常采用乐观同步算法进行同步。在深入研究与分析国内外同步方案的基础上,本文主要完成了以下两方面的工作:对于实时性要求较高的网络游戏,本文采用改进的周期时间桶算法进行同步。算法引入最小时间桶的概念,能够有效降低游戏回滚次数,同时保证玩家节点的执行效率,维护游戏的实时性和状态的一致性。对于一致性要求较高的网络游戏,本文在本地滞后技术的基础上结合Time Warp算法进行同步。并通过消息反馈机制进行可靠的数据传输,同时对游戏事件进行分类。算法对游戏关键事件采用动态滞后策略,在状态一致和响应时间之间进行折衷;对非关键事件适当丢弃以提高游戏执行效率、降低网络传输量。从而在保证状态一致的同时提高了游戏的响应性。实验结果表明本文所提出的同步算法均具有较好的性能,基本上达到了预期目标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 网络游戏概述
• 1.2 网络游戏的分类
• 1.3 MMOG体系结构
• 1.4 MMOG中的同步问题
• 1.4.1 同步面临的挑战
• 1.4.2 同步的目标
• 1.4.3 同步的需求
• 1.5 小结
• 第2章 网络游戏中同步算法的研究
• 2.1 保守同步算法
• 2.2 乐观同步算法
• 2.3 小结
• 第3章 改进的周期时间桶同步算法
• 3.1 周期时间桶算法
• 3.2 改进的周期时间桶同步算法
• 3.2.1 基本算法描述
• 3.2.2 GVT的计算
• 3.2.3 全局事件限的收集
• 3.3 小结
• 第4章 一种基于事件分类的本地滞后技术
• 4.1 游戏事件类型
• 4.2 基于关键事件的动态本地滞后技术
• 4.2.1 动态本地滞后技术
• 4.2.2 基于关键事件的本地滞后技术
• 4.2.3 算法描述
• 4.3 非关键事件的过时机制
• 4.3.1 事件过时定义
• 4.3.2 基于事件过时的本地滞后技术
• 4.4 一种基于事件分类的乐观同步机制
• 4.5 状态一致性的重建
• 4.6 小结
• 第5章 实验测试与结果分析
• 5.1 实验环境
• 5.2 实验方案
• 5.3 实验结果分析
• 5.3.1 改进的周期时间桶算法性能
• 5.3.2 基于事件分类的本地滞后技术性能
• 5.3.3 两种算法的性能比较
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表 （含录用）的学术论文