[논문]영역내 부하 관리를 위한 확장적 하이브리드 P2P MMOG 클라우드 구조

김진환

doi:10.7236/jiibc.2022.22.3.83

영역내 부하 관리를 위한 확장적 하이브리드 P2P MMOG 클라우드 구조
A Scalable Hybrid P2P MMOG Cloud Architecture for Load Management in a Region 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.22 no.3, 2022년, pp.83 - 91

초록
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본 논문은 영역 별로 부하가 관리되는 MMOG를 위해서 확장가능한 하이브리드 P2P 클라우드 구조를 제시한다. 게임 세계는 여러 게임 영역으로 분할되며 각 게임 영역은 이러한 MMOG 클라우드 환경에서 최소 한 개 이상의 피어 즉 플레이어에 의해 서비스된다. 특정 영역에 플레이어들의 수가 급증한 경우에도 그들의 상호 작용이 원활하게 지원되도록 부하는 영역별로 관리되어야 한다. 제시된 구조에서 자원 공급이 효율적으로 실현되며 플레이어들은 클라우드 서버와 효과적으로 상호 작용할 수 있고 기존의 클라이언트 서버 MMOG 구조에서의 병목 현상을 회피할 수 있다. 이 구조는 플레이어들의 처리 능력을 활용함으로써 클라우드에 있는 서버의 부하 즉 컴퓨팅 능력과 통신량을 절감하게 된다. 시뮬레이션 결과 제시된 하이브리드 P2P 클라우드 구조는 혼잡 지역 또는 핫스팟에서 플레이어들의 수에 따라 이용가능한 자원도 같이 증가됨에 따라 클라이언트 서버 구조에 비하여 서버의 통신 대역폭을 상당부분 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper proposes a scalable hybrid P2P(peer-to-peer) cloud architecture for MMOGs(massively multiplayer online games) which includes load management schemes for each region. A game world is divided into several game regions and each game region is serviced by at least one peer(player) in this MMOG cloud environment. The load must be managed regionally to support smooth interactions among them even in the presence of a high concentration of players in a specific region. In the proposed architecture where an efficient and effective provisioning of resources is realized, it is suitable for players to interact with cloud servers effectively and it avoids bottlenecks of the current client-server MMOG architecture. This architecture also relieves a lot of computational power and network traffic, the load on the servers in the cloud by exploiting the capacity of the players. Simulation results show that the proposed hybrid P2P cloud architecture can reduce the considerable bandwidth at the server compared to the client server architecture as the available resources grow with the number of players in crowding or hotspots.

주제어

표/그림 (7)

그림 그림 1. 하이브리드 P2P MMOG 클라우드 구조 Fig. 1. A hybrid P2P MMOG cloud architecture
그림 그림 2. 16 개의 타일로 구성된 영역 Fig. 2. A region with 16 tiles
그림 그림 3. 영역 조정자 번호와 타일 수 Fig. 3. Number of region coordinator and its tiles
그림 그림 4. Tiles(1)부터 Tiles(16) Fig. 4. From Tiles(1) to Tles(16)
그림 그림 6. 4 개 영역에 걸쳐있는 관심 구역 X Fig. 6. AOI X on four regions A, B, C and D
그림 그림 7. 플레이어들의 수 Total에 따른 서버의 평균 대역폭 Fig. 7. Mean bandwidth of the server for Total, number of players in the MMOG
표 표 1. 영역 조정자가 포함된 플레이어의 평균 대역폭 Table 1. Mean bandwidth of player with the region coordinator

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 MMOG의 영역별로 플레이어들이 수용되는 P2P와 클라우드 컴퓨팅의 하이브리드 구조가 2 장에서 기술되며 3 장에서 MMOG의 특정 영역에서 플레이어들이 급증할 경우 관심 구역을 고려하여 영역 내조 정자들을 추가로 설정하는 방법이 기술된다. 4 장에서는 MMOG의 서버, 영역 조정자들과 플레이어들의 통신대역폭에 대한 실험 결과가 비교 분석되었으며 5 장에서 결론이 기술된다.
즉 클라우드 컴퓨팅 활용 시에도 MMOG를 운영할 때 불필요한 서버를 유지하거나 서버의 컴퓨팅 자원과 통신대역폭을 많이 사용할 경우 상당한 비용 부담이 발생할 수 있으나 MMOG의 시스템 부하를 플레이어 즉 사용자가 제공하는 자원으로 해결하게 되면 비용을 상당 부분 절감할 수 있게 된다. 본 논문에서는 게임에 참여하는 플레이어들의 수가 급증하더라도 서버에 대한 비용 증가 없이 MMOG의 원활한 실행과 서비스 품질이 보장되는 하이브리드 P2P 클라우드 구조를 제시하고자 한다.

가설 설정

A 영역의 (0, 2), (0, 3), (1, 2), (1, 3) 타일들, B 영역의 (0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1) 타일들, C 영역의 (, 2, 2), (2, 3), (3, 2), (3, 3) 타일들, D 영역의 (2, 0), (2, 1), (3, 0), (3, 1) 타일들은 특정 플레이어 X의 현재 관심 구역으로 클라우드 컴퓨팅 서버에 등록이 되어 있는 것으로 가정한다. 따라서 네 영역의 각 타일을 책임지는 영역 조정자들로부터 해당 영역에 있는 플레이어들의 위치변경 액션 결과와 상태 변경 액션 결과를 수신하며 자신의 위치 변경 액션 결과도 해당 영역 조정자들에게 전송하게 되는 것이다.
MMOG의 1024 개 영역 중 256 개 영역에만 플레이어들이 증가하는 상황을 가정하여 실험이 수행되었다. 1024 개 영역에 16 명의 플레이어들이 있을 경우 총 플레이어 수는 16384가 된다.
j: 영역 조정자 번호이다.
본 논문에서 MMOG를 구성하는 영역의 크기는 동일하며 각 영역은 16 개의 타일로 구성되는 것을 가정한다 (그림 2 참조). 컴퓨터 화면에서 타일은 표시되지 않으며 영역은 관심 구역보다 크거나 같을 수 있으며 본 논문에서는 영역과 관심 구역의 크기가 같은 것으로 가정한다.
임의의 영역에 처음 진입하는 플레이어는 컴퓨팅 능력과 통신 대역폭이 충분하며 서버에 의해 해당 영역의 조정자로 설정되는 것을 가정한다. 본 논문에서는 특정 플레이어가 영역 조정자로 설정된 경우 16 플레이어들까지 수용할 수 있는 것으로 가정한다. 즉 플레이어 1이 영역조정자 1로 설정되면 이후 플레이어 16까지 즉 자신을 제외한 15 플레이어들한테 위치 변경 액션과 상태 변경 액션 결과를 전송하게 된다.
본 논문에서 MMOG의 가상 세계는 연속적이지만 겹치지 않는 영역으로 구성되며 각 영역에 대한 관심 관리는 해당 영역을 대표하는 영역 조정자가 수행하게 된다. 영역 조정자는 슈퍼 피어(super peer)의 의미가 있으며 영역 내에 있는 플레이어들 중 컴퓨팅 성능과 통신 대역폭이 다소 우수한 플레이어로 설정되는 것을 가정한다.
임의의 영역에 처음 진입하는 플레이어는 컴퓨팅 능력과 통신 대역폭이 충분하며 서버에 의해 해당 영역의 조정자로 설정되는 것을 가정한다. 본 논문에서는 특정 플레이어가 영역 조정자로 설정된 경우 16 플레이어들까지 수용할 수 있는 것으로 가정한다.
본 논문에서 MMOG를 구성하는 영역의 크기는 동일하며 각 영역은 16 개의 타일로 구성되는 것을 가정한다 (그림 2 참조). 컴퓨터 화면에서 타일은 표시되지 않으며 영역은 관심 구역보다 크거나 같을 수 있으며 본 논문에서는 영역과 관심 구역의 크기가 같은 것으로 가정한다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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