Как работают игровые сервера?

К примеру я разработчик Unity или UE4 или Frostbite и т.д. в среде разработки можно создавать целые миры, вот у меня несколько вопросов:

Как работают MMO игры?
- а точнее как реализуются у них игровые сервера?
какая ОС у сервера? какой софт? что там запущенно? какая база данных?
находится ли вся карта на сервере или на клиенте? К примеру как прогружается мир когда я бегу по карте (разным локациям)?
откуда такая мощность? за счет чего? как это все обрабатывается?

и еще тот же тип вопроса, если это мобильная игра на Android или iOS как хранятся данные на сервере?
как происходит обмен данных между игрой и сервером в real-tim'e?
что если серверов несколько? как они работают?
как работает мультиплеер? он использует один внешний сервер?

В общем к примеру я в среде разработки создал игровой мир, есть персонажи, всё есть - как сделать это играбельным через игровой сервер? Как его сделать? если среда разработки билдить только клиентскую часть и то под Windows.

Буду очень благодарен получить ответ хоть на пару из этих вопросов, может направит кто-то где можно про это почитать подробнее!

0

Если на пальцах (глубже я все равно не знаю).
ОС у сервера любая, под которую собственно сервер написан. Хоть DOS используйте если сумеете написать под нее.
База данных любая, хоть набор xml файлов, опять же зависит от реализации.
Карта может находиться как на клиенте, так и на сервере. Преимущество второго варианта в возможности разведки игроком (если у него и так есть карта, какой смысл разведывать?), зато придется помимо остальной информации передавать еще и фрагменты карты.
Для прогрузки мира как раз и придуманы локации. Обычно загружаются только те, что видны игроку.
Если серверов несколько, возможно несколько вариантов. Либо сервера выступают как кластер и обмениваются данным между собой, либо игрок сам выбирает сервер при начале игры и не может его изменить впоследствии.
Подробнее про сетевое взаимодействие, протоколы и прочее можно почитать, как ни странно, в литературе по сетевому взаимодействию. Начните с простого "два байта переслать" обмена, без игровой логики.

1

Разные варианты бывают. Чем больше расчётов на сервере, тем меньше читов возможно. Но тем больше нагрузка на связь и больше вероятность пинга. Часты гибриды (карта хранится и там, и там) - для прорисовки берётся с клиента, для предотвращения взлома регулярно проверяется с серверной моделью
В результате комп берёт всю сложную работу про прорисовке, серверу остаются лишь схематичные карты на уровне точек и плоскостей.
Конкретные технологии - ноухау конкретных игр.
Без разницы мобильная игра или для РС. Смотря что за игра. Разные сервера обычно отвечают за разное. В одних играх разные сервера обрабатывают разные бои. В других играх разные сервера обрабатывают разные локации. В третьих просто всех игроков сортируют и не дают собраться более чем надо на одном сервере (игроки играют в одинаковые, но параллельные игры, без шансов пересачься).
Нужно изначально писать:
- клиентскую часть игры
- серверную часть игры
- в обоих частях должны быть продуманы способы взаимодействия друг с другом.
Ну а подробности на форуме не опишешь, это надо несколько книг изучить.
Для обучения не гонись пока за персонажами и мирами. Создай что-то предельно простое типа онлайн шашек или мультионлайн рисовалки. Или типа игры agar.io.

1

Я сейчас плотно начал работать над созданием простой ММО игры. MMO - это когда кликнул по земле и ГГ бежит в точку клика. Этот тип игр один из самых нетребовательных с сетевым задержкам. Значит, можно пока не тратить время на изучение множества техник и алгоритмов по компенсации сетевых задержек. Я на практике активно изучаю написание authoritative сервера с клиентом на Unity по этому туториалу для начинающих: Unity Multiplayer Game Development with Node. Туториал хотя и на английском, но там всё показывают, поэтому если плохо с английским, то ничего страшного. Туториал отличный. Очень рекомендую. Я во всём туториале разобрался, можете мне задавать любые вопросы по нему. Показаны общие базовые принципы написания authoritative сервера. Эти принципы можно будет перенести в будущем на другие языки и технологии: C#, Java, C++ и т.д. Если заинтересовало, то смотрите, спрашивайте. Если нет, то проигнорируйте.

Чтобы сразу пробовать знания на практике, я свои наработки забрасываю на бесплатный хостинг Heroku.

Скриншот из туториала:



Я написал маленький сервер на TypeScript и Node.js. Развернул сервер на Heroku. Сервер создаёт отдельный мнимый поток для подсоединившегося клиента с помощью библиотеки Socket.io. Создаёт в этом потоке таймер - отдельный для каждого клиента в своём мнимом потоке и посылает клиенту каждую секунду сообщение "hello, world from server" + значение счётчика. Клиент для скачивания для Windows на Unity: UnitClient.zip На Unity можно собрать в один клик под 25 платформ, в том числе под 6 основных: Windows, Mac, Linux, Android, iOS, WebGL. Должно всё работать.



Я с Unity очень давно плотно работаю ещё с тех пор, как вышла первая бесплатная версия Unity 5 в 2015 году. Unity кроме как движок, ещё включает в себя фреймворки, в том числе для сетевого программирования. Есть два варианта организации сети встроенных в Unity:

• HLAPI. Сервер находится на клиенте. Если клиент с сервером отключается, то права сервера переходят к другому клиенту: Unity - Manual: Host Migration. Команда Unity предоставляет сервис, где бесплатно до 20 человек: https://unity3d.com/unity/features/multiplayer
• LLAPI - позволяет создавать authoritative сервер, но его можно собрать только для Linux. Не имеет ограничений по количеству людей. Является бесплатным, но значительно больше времени требует для разработки, чем HLAPI

P.S. Ничего себе, я смотрю, что неожиданно, то что я написал выше теперь deprecated. Надо будет поизучать это вопрос и если вам интересно, читайте здесь: UNet Deprecation FAQ

1