MMO 万人同屏实验成功发布！

3DMMO 的万人同屏是一个让我激动不已的技术挑战！我是在 08 年关注到了 3DMMO 游戏服务器并行化的问题。并于同年就开始了一系列的技术尝试。软件工程和其他的工程一样。对于新的想法就是反复尝试，反复失败的过程。其实每个游戏服务器工程师都会开发一个自己的软件框架。一来容易维护二来使用方便。我只是比较幸运和执拗，喜欢用自己框架尝试新的想法。“念念不忘，必有回响”，进过一系列的技术改进，终于实现了 3DMMO 的万人同屏。

luacluster 项目由两部分组成，服务器端的 luacluter 以及客户端的 uacluster_unity3d_demo 。虽然整合了 luajit, uvlib 等大量的第三方的开源库，但开发工作仍然非常的繁重。为了支持跨平台和兼容 unity 的坐标体系等，又做了很多非常复杂的实验。这个项目最大的难点在于，不能简单的把他归为分布式中的计算，存储或传输的任何一类问题。它是要在分布式的计算，存储和传输中寻找到一个恐怖的平衡点。

在 2020 年我个人曾连续写过 3 篇文章《使用 redis 实现 5 万人同服的“相位技术”》 《 3D 游戏的万人同屏技术详解(1)》 《 3D 游戏的万人同屏技术详解(2)》。这 3 篇文章围绕着一个核心问题。就是如何评估游戏服务器的性能？因为对游戏服务器性能评估的标准模糊，导致了现在游戏服务器技术开发方向的迷失。只有重新确立服务器性能评估标准，才能找回游戏服务器的技术方向。要评估服务器的性能，我们就要给出相应的标准。web 服务器有唯一的通用标准就是在线人数。也就是服务器的承载能力。在完成同样功能下，使用最少的硬件，承载能力越高越稳定的服务器，他的软件性能就越好。

但对于游戏服务器有着完全和 web 服务器不同的特点。无法使用简单的在线人数来衡量服务器性能。比如在 MMO 下虽然在同一个服务器内，但在不同地图的玩家之间，就几乎不会产生任何性能消耗。如果在极端情况下将每个玩家分别放入一个单独的地图。玩家之间不产生任何的互动。那么服务器的消耗将会非常的低。对应的服务器承载人数就会非常的高。但这种极端类型的服务器无法做出任何 MMO 游戏。所以在 MMO 下对服务器的评价标准，由最初的同服在线人数变为同地图在线人数。

可是随着无缝大地图技术的出现，这种同地图在线人数的评价标准又无法满足需求了。因为无缝大地图可以将任意整张地图分割为无数小地图。并将每个小地图分别放入不同的服务器。以提高整张大地图的承载能力。但这样的分割算法导致了新的问题。如果这些玩家集中到地图的某个点，服务器就不能正常工作！这就是说虽然整张地图可以承载的人数很高。但这种高承载能力只是一个障眼法。因为地图上某个区块的服务器会因为玩家的聚集而随机的崩溃掉。

虽然我们有无缝大地图的技术。但因为 AOI （游戏服务器内对象的可见范围）的承载能力很低。在整张大地图内导入过多的玩家会让服务器有崩溃的可能。最终使得服务器的承载能力受限于 AOI 的承载能力。从玩法上说可以在整张地图上导入很多玩家，但这些玩家之不能聚集在一起进行互动。使得整张地图承载能力的意义就非常小了。

所以对于 MMO 服务器的承载能力判定标准，也就由地图在线人数进一步变成了 AOI 内在线人数，也就是同屏的承载能力。这不是因为产品需求产生的技术路线。并不是因为某个产品需要万人同屏所以我们去研究万人同屏。而是因为我们解决了同服问题，解决了同地图问题，然后遇到了同屏问题。而同屏的问题又变的非常复杂。因为客户端在同屏上遇到了和服务器一样的技术瓶颈，导致在客户端上实现万人同屏也非常困难。客户端和服务器的问题互相纠缠，最终导致我们大多数人都迷失了。而我厌倦了这种对技术方向无休无止的争论。选择了以万人同屏为目标，重新梳理了全部技术栈，形成软件框架并最终使用云服务器完成了测试工作。

制约万人同屏的技术细节有那些呢？在服务器方面有如下几个问题：无法充分使用线程，异步场景和同步场景混乱，帧同步和状态同步混乱，对象的多个实体数据同步混乱等等。在客户端方面的问题：多线程通信技术不成熟，ECS 技术不成熟，渲染优化技术不成熟等等问题。我认为 MMO 万人同屏的实验成功是游戏软件领域重要的里程碑。将会解锁更多全新的游戏模式。

当前已经完成了所有基本测试工作，正在整合了 Mongodb 的数据库用于硬盘存储部分功能。接下来会开发增量存储以及传输加密等等功能。这将是一个长期的开发计划，期望最终实现一个通用的分布式 MMO 游戏开发框架。

行业内历年的数据摘要

1. 2013 年 bigworld 做过一次压力测试。在同一个地图上，使用 96 台（共 128 核心）服务器，可以承载 10 万个机器人。但每个机器人的 AOI 范围内有 62 个客户端。

2. 在 2019 年 kbengine 使用两台 8 核服务器，在同一个地图上可以承载 1 万人。AOI 范围内承载能力是 600 个客户端。

3. 在 2021 年通过进一步改造 kbengine, 实现了并行空间的技术，同样两台 8 核服务器，可以将 AOI 范围内承载能力提升到 1000 个客户端。

4. luacluter 使用 2 台 128 核服务器，将 AOI 范围内的承载能力提升到了 1 万个客户端。

开源项目地址

服务器开源地址： https://github.com/surparallel/luacluster

客户端开源地址： https://github.com/surparallel/luacluster_unity3d_demo

名词
1. AOI （ Area Of Interest ） 游戏服务器内对象的可见范围，即服务器内每个对象需要维护的可见和被见列表内对象的范围。当游戏对象发生移动时对应的列表需要增加或删除。维护列表的算法决定了游戏服务器的性能上限。
2. 无缝大地图（ seamless maps ）将一张超大的游戏地图按算法分割成多个小份，并分别由不同硬件服务器维护的算法。可以实现在一个超大地图上承载更多玩家。
3. 并行空间 将一个地图块同时创建到多个硬件服务器中，以提高单个地图块承载人数的上限的算法。
4. 万人同屏（ Unity includes a 10,000 NPC scene ） 在同客户端屏幕内展现 1 万个游戏对象。对于游戏服务器是将 1 万个游戏对象放入 AOI 范围内。

原文链接： https://zhuanlan.zhihu.com/p/487028752