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卒論 preview

卒論 preview. 12/14 全体ミーティング 米澤研究室卒論生 山崎孝裕. テーマ. Massively Multiplayer Online Game （ MMOG ）を P2P 上に実装する. 内容. MMOG とは？ P2P 技術を使った MMOG の提案 実装の方針 今後の予定. MMOG とは？. オンラインゲーム MOG MMOG アプリケーションモデル 一般的な分散システムとの差異 従来のネットワークモデル MMOG の現状. オンラインゲーム. ネットワークで繋がれたコンピュータ上に仮想世界を構築

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Presentation Transcript

  1. 卒論 preview 12/14 全体ミーティング 米澤研究室卒論生 山崎孝裕

  2. テーマ • Massively Multiplayer Online Game（MMOG）をP2P上に実装する

  3. 内容 • MMOGとは？ • P2P技術を使ったMMOGの提案 • 実装の方針 • 今後の予定

  4. MMOGとは？ • オンラインゲーム • MOG • MMOG • アプリケーションモデル • 一般的な分散システムとの差異 • 従来のネットワークモデル • MMOGの現状

  5. オンラインゲーム • ネットワークで繋がれたコンピュータ上に仮想世界を構築 • 複数のプレイヤーが仮想世界上で相互作用 • 計算ノードが人間（クライアント）である分散シミュレーションとして見られる • 規模による分類：MOGとMMOG

  6. MOG • Multiplayer Online Game • 数人～十数人のプレイヤー • プレイヤーのあるノードがサーバになり、そこにほかのノードが接続する形が一般的 • プレイヤーのマッチング用に中央サーバを置くこともある

  7. MMOG • Massively Multiplayer Online Game • 数十人～数千人以上のプレイヤー • 全プレイヤーがひとつの世界を共有 • ゲームステートを管理する特別なサーバ（ゲームサーバ）が存在する形が一般的 • ゲームサーバへ接続するためのサーバが存在

  8. アプリケーションモデル（１） • 仮想世界中にオブジェクトが存在 • オブジェクト同士が相互作用 • Player Character（PC） • プレイヤーがクライアントを通して行動を決定 • Non-player Character（NPC） • コンピュータが行動を決定 • その他

  9. アプリケーションモデル（２） • エリアの概念 • 広大な仮想世界を分割 • 基本的には実装上の都合 • 相互作用の複雑度の低下 • Interest Management

  10. 一般的な分散システムとの差異 • ノードの物理的位置が固定 • クライアントノードの位置は固定 • リアルタイム性の重視 • 逆に正確性はゲームの性質次第では緩めることができる

  11. 従来のネットワークモデル（１） • クライアントサーバモデルが主流 • サーバ • 運営側が全サーバを管理 • 仮想空間の状態を一括して計算・管理 • 非常に大きな計算能力と回線帯域が必要→Scalabilityに問題

  12. 従来のネットワークモデル（２） • クライアント • ゲーム空間の周囲の情報をサーバから得る • サーバにPCの行動を送信

  13. 例：FINAL FANTASY XI のネットワーク構成

  14. P2Pを利用したMMOG • サーバの機能をPeerに分散 • ゲーム空間の管理をPeerに任せる • 通常はエリアごとなど • 高いScalability • 運営側の必要なリソースが小さい→コスト面で大きなメリット • Peerは信頼できない→故障耐性・セキュリティがより重要

  15. 実装の方針 • Phoenixを使った実装 • 実装の詳細

  16. Phoenixを使った実装（１） • オーバレイネットワークにPhoenixを使用 • 仮想ノードによる抽象化 • ノードの動的参加/脱退が容易 • 故障検知機能

  17. Phoenixを使った実装（２） • 複数のPhoenixオーバレイを作成することでシステムのScalabilityをあげる • ノード管理オーバレイ • 全エリア管理オーバレイ • エリア管理オーバレイ

  18. 実装の詳細 • 中央で管理するサーバ • 認証・データサーバ • エリアマスターサーバ • Peer上のノード • エリアサーバ • エリアレプリカ • クライアント

  19. 認証・データサーバ • ノード管理オーバレイを管理 • クライアント情報とPCのデータベースを保持 • クライアントにPCデータと所属エリアを提示（マッチング） • 長期的なPersistency確保 • ユーザ数に対するScalabilityはない

  20. エリアマスターサーバ • 全エリア管理オーバレイを管理 • エリアサーバの管理 • 全エリアサーバのメタ情報を保持 • エリアサーバ移行時の調停 • エリアオーバレイへのエントリポイントを提示 • ユーザ・エリア数に対するScalabilityはない • エリアマスターの分散も考えられるが今回は考えない

  21. エリアサーバ・レプリカサーバ • エリアオーバレイを管理 • 対応するエリアの管理 • エリア状態の保持 • エリア状態の計算 • クライアントとの通信 • 脱退時・故障時の移行処理

  22. クライアント • 各エリア管理オーバレイに接続 • PCに対応する仮想ノード番号をassume • システムと物理的なプレイヤーとの橋渡し • エリアサーバやレプリカと物理ノードを共有することもあるが、別プロセスで処理

  23. 今後の予定 • 故障を考慮に入れないプロトタイプを作成 • エリアサーバ故障時のプロトコルの考案→これをメインテーマにする予定

  24. 参考文献 • [1] B. Knutsson, H. Lu, W. Xu, B. Hopkins. Peer-to-Peer Support for Massively Multiplayer Games • [2] K. Taura, T. Endo, K. Kaneda, A. Yonezawa. Phoenix: a Parallel Programming Model for Accommodating Dynamically Joining/Leaving Resources

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