[논문]효율적인 MMORPG 분산 게임서버

장수민; 유재수

doi:10.5392/jkca.2007.7.1.032

효율적인 MMORPG 분산 게임서버
An Efficient MMORPG Distributed Game Server 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.7 no.1, 2007년, pp.32 - 39

장수민 (충북대학교 정보통신공학과) , 유재수 (충북대학교 정보통신공학과)

초록
AI-Helper

다수 사용자용 온라인 게임은 온라인 서비스들 중에 중요한 부분을 차지하고 있다. 최근에는 네트워크를 통한 온라인 서비스를 이용하는 사용자들의 증가로 인해 서버에 부하가 가중되고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하는 2Layer-Cell 방식을 이용한 분산 MMORPG(Massively Multi-player Online Role Playing Game)게임 서버를 제안한다. 제안하는 방식은 많은 사용자들을 위한 MMORPG 분산 게임서버에 적합한 해결책을 제공한다. 성능평가는 제안하는 MMORPG 분산게임서버가 기존방법에 비해 메모리 사용량과 처리속도에서 성능이 우수함을 보인다.

Abstract ▼ AI-Helper

An important application domain for online services is an interactive, multi-player game. In recent, many increase of users that use on-line services through networks have caused a heavy load to the server. In this paper, we propose a MMORPG(Massively Multi-player Online Role Playing Game) distributed game server using flayer-Cell. Our method provides efficient solution of a MMORPG distributed game server for large numbers of users. It is shown through the experiments that our method outperforms existing methods in terms of memory utilization rate and processing speed.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

이러한 문제점으로는 가상공간을 표현하는데 있어 불필요한 메모리낭비와 동시성 제어에 필요한 공유데이터의 느린 처리속도 등이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 2 Layer-Cell방식을 제안한다. 본 논문에서 제시하는 2 Layer-Cell방식은 Uppei」Layer와 Down_Layer로 구성하여 메모리의 낭비를 최소화하고 동시성 제어를 위한 공유데이터에 대한 처리속도를 극대화 하였다.
MMORPG게임서버의 부하를 낮추는 방법으로 분산서버방식을 적용하였다. 어떻게 서버의 부하를 분산 할 것인가에서 고려해야할 때, 여러 가지 중요한 선택요소가 되는 것을 본 논문에서 제시하고 최적화하는 방법을 제안한다. 또한 기존의 방식⑻과 본 논문이 제안하는 2Layer-Cell방식을 성능평가 및 분석을 하여 기존의 방식보다 메모리사용량과 처리 속도에서 탁월한 결과를 제시하였다.

제안 방법

고려하여 설계하고 구현하였다. 구현한 2Layer- Cell방식의 성능평가하기 위하여 다양한 맵크기와 동시접속자 수를 사용하여 성능을 비교, 분석하였다.
기존 셀방식과 2Layer-Cell방식을 비교대상으로 하여 메모리 사용량을 비교하였다. 지도의 크기를 1024*1024 개의 셀과 2048*2048, 4096*4096개의 셀로 구분하여 비교하였다.
기존 셀방식에서 발생했던 문제점인 메모리 낭비를 최소화 하면서 Quad-Tree방식에서 이웃하는 셀의 정보에 접근하는 속도 보다 빠른 방법으로 2 Layer-Cell방식을제안한다.
향후 고려해야 할 사항은 실제 게임 데이터 맵을 2Layer-Cell방식에 적용할 것이다. 또한 게임 서버를 N_Server로 분할할 때, 실제적인 사용자의 위치정보 에 대한 데이터마이닝 기법을 적용하고자 한다.
본 논문에서 제시하는 2 Layer-Cell방식은 Uppei」Layer와 Down_Layer로 구성하여 메모리의 낭비를 최소화하고 동시성 제어를 위한 공유데이터에 대한 처리속도를 극대화 하였다. 또한 다수의 클라이언트를 효과적으로 처리하기 위한 분산처리에 적합하도록 설계하였다. MMORPG게임서버의 부하를 낮추는 방법으로 분산서버방식을 적용하였다.
2Layer-Cell 방식은 메모리 낭비의 문제점을 해결하고 셀방식에서 Max_Share(LCells 라는 중요한 사실을 기반으로 분산처리를 위한 Thread들 간에 간섭이 없이 독립된 영역을 분할하여 분산 처리하는 기법을 제시하였다. 또한 최근에 이슈가 되고 있는 N_Server를 이용한 분산처리에 필요한 영역분할의 조건들을 제시 하고 조건들을 이용 한식을 통하여 N_Server로 분할의 최적화할 수 있는 방법을 제시하였다. 향후 고려해야 할 사항은 실제 게임 데이터 맵을 2Layer-Cell방식에 적용할 것이다.
본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 2 Layer-Cell방식을 제안한다. 본 논문에서 제시하는 2 Layer-Cell방식은 Uppei」Layer와 Down_Layer로 구성하여 메모리의 낭비를 최소화하고 동시성 제어를 위한 공유데이터에 대한 처리속도를 극대화 하였다. 또한 다수의 클라이언트를 효과적으로 처리하기 위한 분산처리에 적합하도록 설계하였다.
본 논문은 기존의 셀기반 게임서버의 문제점인 불필요한 셀에서 생기는 메모리 낭비와 가상 셀방식과 Quad-Tree를 이용한 높은 검색비용과 유지비용의 단점을 보안한 2Layer-Cell방식을 제안하였다. 2Layer-Cell 방식은 메모리 낭비의 문제점을 해결하고 셀방식에서 Max_Share(LCells 라는 중요한 사실을 기반으로 분산처리를 위한 Thread들 간에 간섭이 없이 독립된 영역을 분할하여 분산 처리하는 기법을 제시하였다.
있다. 분할의 최적화를 고려하여 서버를 분할하여 분산 서버를 구축한다.
0GHz에 512Mbyte의 메모리을 가진 컴퓨터에 UNUX환경에서 측정하였다. 비교측면에서 다양한 크기의 맵과 동시접속자 수를 변화하여 성능평가 하였다.
제안하는 2Layer-Cell방식은 다수 사용자용 온라인 게임을 고려하여 설계하고 구현하였다. 구현한 2Layer- Cell방식의 성능평가하기 위하여 다양한 맵크기와 동시접속자 수를 사용하여 성능을 비교, 분석하였다.
사용량을 비교하였다. 지도의 크기를 1024*1024 개의 셀과 2048*2048, 4096*4096개의 셀로 구분하여 비교하였다. [그림 12]와 같이 기존 셀방식은 불필요한 곳까지 메모리를 차지하기 때문에 2LayerTGell방식에 비하여 다소 높게 차지하였다.

대상 데이터

실험환경은 펜티엄 IV 2.0GHz에 512Mbyte의 메모리을 가진 컴퓨터에 UNUX환경에서 측정하였다. 비교측면에서 다양한 크기의 맵과 동시접속자 수를 변화하여 성능평가 하였다.

데이터처리

검색속도는 다양한 맵크기를 사용하여 Quad-tree와 비교 하였다. Quad-tree는 맵의 크기가 커질수록 index 의 차원수가 높아지면서 접근시간이 늘어났다.
제안하는 2Layer-Cell방식은 기존의 셀 방식, Quad- tree셀 방식과 비교하여 성능을 평가하였다. 실험환경은 펜티엄 IV 2.

이론/모형

또한 다수의 클라이언트를 효과적으로 처리하기 위한 분산처리에 적합하도록 설계하였다. MMORPG게임서버의 부하를 낮추는 방법으로 분산서버방식을 적용하였다. 어떻게 서버의 부하를 분산 할 것인가에서 고려해야할 때, 여러 가지 중요한 선택요소가 되는 것을 본 논문에서 제시하고 최적화하는 방법을 제안한다.

성능/효과

어떻게 서버의 부하를 분산 할 것인가에서 고려해야할 때, 여러 가지 중요한 선택요소가 되는 것을 본 논문에서 제시하고 최적화하는 방법을 제안한다. 또한 기존의 방식⑻과 본 논문이 제안하는 2Layer-Cell방식을 성능평가 및 분석을 하여 기존의 방식보다 메모리사용량과 처리 속도에서 탁월한 결과를 제시하였다.

후속연구

또한 최근에 이슈가 되고 있는 N_Server를 이용한 분산처리에 필요한 영역분할의 조건들을 제시 하고 조건들을 이용 한식을 통하여 N_Server로 분할의 최적화할 수 있는 방법을 제시하였다. 향후 고려해야 할 사항은 실제 게임 데이터 맵을 2Layer-Cell방식에 적용할 것이다. 또한 게임 서버를 N_Server로 분할할 때, 실제적인 사용자의 위치정보 에 대한 데이터마이닝 기법을 적용하고자 한다.

참고문헌 (8)

A. Abdelkhalek and A. Bilas, "Parallelization and performance of interactive multiplayer game servers," IPDPS, p.72, 2004.
A. Abdelkhalek, A . Bilas, and A. Moshovos, "Behavior and performance of interactive multi-player game severs," ISPASS, pp.137-146, 2001.
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J. C. S. Lui and M. F. Chan, "An efficient partitioning algorithm for distributed virtual environment," IEEE Transactions on systems Parallel and Distributed Systems, Vol.13, pp.193-211, 2002.

상세보기
D. R. Butenhof，Programming with POSIX Threads, Addison Wesley, 2000
D. Min, E. Choi, D. H. Lee, and B. Park, "A Load Balancing Algorithm for a Distributed Multimedia Game Server Architecture," IEEE International Conference on Multimedia Computing and Systems, pp.882-886, 1999
N. Baughman and B. Levine，"cheat-proof palyout for centralized and distributed online games" Infocom, pp.104-113, 2001.
Y. Xia and Prabhakar, "SQ+Rtree: efficient indexing for moving object databases," DASFAA, pp.175-182, 2003.

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