基于对等网络的大规模游戏观战系统

论文摘要

近些年来,随着电子竞技运动的蓬勃发展,观看电子竞技比赛的人越来越多。如何为广域网上大规模用户提供高质量游戏直播和点播服务仍然存在一些挑战,例如,大量的带宽占用可能导致网络拥塞和较差的用户体验。为了克服这一问题,业界开发了专用的游戏观战系统,网络中分发游戏的原始数据而不是视频数据,这样可以显著减少用户的带宽占用。但是,这一类游戏观战系统的系统构架均过于简单,缺乏扩展性。针对上述问题,基于对等网络的大规模游戏观战系统PKTV融合对等网络和游戏观战系统优点,为游戏比赛的直播和点播提供高质量服务。该系统使用基于游戏网络数据的播放方式,极大的降低带宽开销;系统中的每一个游戏频道对应着一个对等覆盖网络,每个用户维护自己的邻居列表,其中存放了与其处于同一对等覆盖网络中的部分节点信息,每个用户可以根据相应的算法向其他用户获取数据;服务器和用户之间及用户和用户之间均使用基于UDP的可靠传输协议代替TCP协议进行数据传输,避免了服务器的TCP连接数限制并减缓了带宽压力;服务器端采用多进程的设计方法,将不同功能划分到不同进程,从而提高系统的健壮性。经过测试,本系统具有良好的功能和性能指标。一个游戏频道的并发用户数量可达5000人以上;观看一盘游戏时,由于网络延时导致的等待时间平均不超过10秒钟;用户的平均的带宽开销在5KB/s-15KB/s之间,是目前对等视频直播和点播系统的5%-10%;随着用户规模的变化,本系统服务器端的带宽开销是现有游戏观战系统的1/40到1/20。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 问题提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题背景与研究内容
• 1.4 文章框架结构
• 2 游戏观战系统PKTV 的设计
• 2.1 PKTown 游戏对战平台简介
• 2.2 系统设计原则
• 2.3 系统构架和功能模块
• 2.4 重要数据结构设计
• 2.5 工作流程
• 2.6 关键问题与难点分析
• 2.7 小结
• 3 游戏观战系统PKTV 的主要实现技术
• 3.1 网络传输框架
• 3.2 服务器端数据管理
• 3.3 游戏的上传
• 3.4 游戏的回放
• 3.5 小结
• 4 系统测试与分析
• 4.1 评价指标
• 4.2 功能测试
• 4.3 性能测试
• 4.4 小结
• 5 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读学位期间申请国家专利目录