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Node.js的游戏服务器框架pomelo

pomelo框架包括三部分:

  • 框架, pomelo的核心, 与以往单进程的游戏框架不同, 它是高性能、分布式的游戏服务器框架,并且使用很简单。
  • 库, 包括了开发游戏的常用工具库, 如人工智能(ai)、寻路、aoi等。
  • 工具包, 包括管理控制台、 命令行工具、压力测试工具等。

pomelo的主要特性:

  • 快速、易上手的游戏开发模型和API。
  • 高可伸缩的多进程架构, 支持MMO的场景分区和其它各类分区策略。
  • 方便的服务器扩展机制,可快速扩展服务器类型和数量。
  • 方便的请求、响应、广播、服务器通讯机制, 无需任何配置。
  • 注重性能,在性能、可伸缩性上做了大量的测试、优化。
  • 提供了较多扩展组件,包括游戏开发常用的库和工具包。
  • 提供了完整的MMO demo代码(客户端html5),可以作为很好的开发参考。
  • 基于socket.io开发,支持socket.io支持的多种语言客户端。

网易pomelo开发团队在项目主页上列举了推荐pomelo的理由:

高并发、高实时的游戏服务器的开发是很复杂的工作。跟Web应用一样,一个好的开源容器或开发框架可以大大减少游戏开发的复杂性,让开发变得更加容易。遗憾的是目前在游戏服务器开发领域一直没有太好的开源解决方案。 pomelo将填补这个空白, 打造一款完全开源的高性能(并发)游戏服务器框架。

pomelo的优势有以下几点:

  • 架构的可伸缩性好。 采用多进程单线程的运行架构,扩展服务器非常方便, Node.js的网络IO优势提供了高可伸缩性。
  • 使用非常容易, 开发模型与Web应用的开发类似,基于convention over configuration的理念, 几乎零配置, API的设计也很精简, 很容易上手。
  • 框架的松耦合和可扩展性好, 遵循Node.js微模块的原则, framework本身只有很少的代码,所有component、库、工具都可以用npm module的形式扩展进来。任何第三方都可以根据自己的需要开发自定义module。
  • 提供完整的开源MMO游戏demo参考(基于HTML 5)。 一个超过1万行代码的游戏demo,使开发者可以随时借鉴demo的设计与开发思路。

pomelo为什么采用Node.js开发?

Node.js自身特点与游戏服务器的特性惊人的吻合。 在Node.js的官方定义中, fast、scalable、realtime、network这几个特性都非常符合游戏服务器的要求。游戏服务器是个网络密集型的应用,对实时性要求极高,而Node.js在网络io上的优势也完全可以满足这点。使用Node.js开发游戏服务器的优势总结:

  • io与可伸缩性的优势。io密集型的应用采用Node.js是最合适的, 可达到最好的可伸缩性。
  • 多进程单线程的应用架构。Node.js天生采用单线程, 使它在处理复杂逻辑的时候无需考虑线程同步、锁、死锁等一系列问题, 减少了很多逻辑错误。 由多进程Node.js组成的服务器群是最理想的应用架构。
  • 语言优势。使用javascript开发可以实现快速迭代,如果客户端使用HTML 5,更可实现代码共用。

网易pomelo开发团队介绍了游戏服务器的运行架构:

一个真正高可扩展的游戏运行架构必须是多进程的。Google的gritsgame,、Mozilla的browserquest 都采用了Node.js作为游戏服务器开发语言, 但它们都采用了单进程的Node.js服务器,缺乏扩展性,这使它们可以支撑的在线用户数量是很有限的(这两个游戏主要是作为HTML5游戏的 demo)。而多进程的架构可以很好的实现游戏服务器的的扩展性,达到支撑较多在线用户、降低服务器压力等要求。

该游戏运行架构表面上看与web应用运行架构很类似,connector类似于web应用的apache/nginx等web服务器,后端的服务器群类似于web应用中的应用服务器(如tomcat),但实际上存在着很大的差别:

  • 长连接与短连接。web应用使用基于http的短连接以达到最大的可扩展性,游戏应用采用基于socket(websocket)的长连接,以达到最大的实时性。
  • 分区策略不同。web应用的分区可以根据负载均衡自由决定, 而游戏则是基于场景(area)的分区模式, 这使同场景的玩家跑在一个进程内,以达到最少的跨进程调用。
  • 有状态和无状态。web应用是无状态的, 可以达到无限的扩展。 而游戏应用则是有状态的, 由于基于场景的分区策略,它的请求必须路由到指定的服务器, 这也使游戏达不到web应用同样的可扩展性。
  • 广播模式和request/response模式。web应用采用了基于request/response的请求响应模式。而游戏应用则更频繁地使用广播,由于玩家在游戏里的行动要实时地通知场景中的其它玩家, 必须通过广播的模式实时发送。这也使游戏在网络通信上的要求高于web应用。

pomelo framework的组成架构如图所示:

图片来源: Github网易pomelo项目介绍

  • server management, pomelo是个真正多进程、分布式的游戏服务器。因此各游戏server(进程)的管理是pomelo很重要的部分,框架通过抽象使服务器的管理非常容易。
  • network, 请求、响应、广播、RPC、session管理等构成了整个游戏框架的脉络,所有游戏流程都构建在这个脉络上。
  • application, 应用的定义、component管理,上下文配置, 这些使pomelo framework的对外接口很简单,并且具有松耦合、可插拔架构。

pomelo的架构设计目标:

  • 服务器(进程)的抽象与扩展:在web应用中, 每个服务器是无状态、对等的, 开发者无需通过框架或容器来管理服务器。但游戏应用不同, 游戏可能需要包含多种不同类型的服务器,每类服务器在数量上也可能有不同的需求。这就需要框架对服务器进行抽象和解耦,支持服务器类型和数量上的扩展。
  • 客户端的请求、响应、广播:客户端的请求、响应与web应用是类似的, 但框架是基于长连接的, 实现模式与http请求有一定差别。广播是游戏服务器最频繁的操作, 需要方便的API, 并且在性能上达到极致。
  • 服务器间的通讯、调用:尽管框架尽量避免跨进程调用,但进程间的通讯是不可避免的, 因此需要一个方便好用的RPC框架来支撑。
  • 松耦合、可插拔的应用架构:应用的扩展性很重要, pomelo framework支持以component的形式插入任何第三方组件, 也支持加入自定义的路由规则、 自定义的filter等。

posted on 2012-12-04 23:36 探路者 阅读(385) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: 学习


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