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Agones:一款基于Kubernetes的开源游戏服务器

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发表于 2018-3-16 09:35:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
在分布式系统领域,支持在线弹性扩展,实时多人专属游戏服务器意味着特殊的挑战。随着游戏专业人士创造的各种特殊方案,Kubernetes被整合成跨云和物理机,支持复杂工作流的开源分布式标准。今天,我们很高兴发布开源Agones[1](希腊语“contest”或者“gathering”的意思)项目,支持弹性扩展实时多人专属游戏平台。
按照目前跟游戏业界巨头Ubisoft的合作进展,Agones被定位为自驱动(batteries-included),开源,基于Kubernetes的专属弹性游戏平台项目,用户可以在其上按需灵活调整自己的游戏主机配置。
专属游戏服务器的特性
游戏行业一般通过软件调度编排实现游戏服务弹性扩展,而系统级的弹性则很少被考虑,实际上这并不奇怪。许多流行在线多人游戏都需要专属服务器,例如competitive FPSs、MMOs和MOBAs,它们都需要给玩家共享同一个游戏世界的感受。这种专属服务器一般都部署在互联网上,来实时同步玩家之间的状态,同时也需要对每个玩家状态进行裁决,保证大家不会作弊。
专属游戏服务器是在内存中保留游戏信息的有状态应用。但是和其它有状态应用(如数据库)不同,他们生命周期很短,一般只需保留几分钟或者几个小时。专属游服也需要直连到运行服务进程的IP和端口,而不是通过负载均衡器,因此这类应用对网络延迟很敏感(复杂均衡器只会增加延迟)。另外所有连到同一台服务器玩家会共享内存状态,因此将他们连到同一台设备最简单。下图是一个典型架构,具体过程如下:
WRJ1IkZYRy2j1Ury.jpg


玩家们连接到某种匹配服务,匹配服务(一般通过玩家等级)将玩家匹配分组。
一旦玩家匹配成功,匹配服务通知游戏管理器在服务器集群中提供一个专属游戏进程。
游戏管理器在集群中某台机器上创建专属游戏服务。
游戏管理器给专属游戏服务分配IP地址和服务端口,并返回匹配器。
匹配器将返回的IP地址和端口回传给玩家
玩家们直连到专属服务进程开始游戏。

基于Kubernetes构建开源Agones
Agones用Kubernetes集群替代了图一架构图中的集群管理和弹性扩展功能,其中包括一个客制化Kubernetes控制器和客制化的游戏服务资源定义匹配器。如图二所示:
yX57887K6kh15xP5.jpg


Agones通过调用标准Kubernetes功能和API提供的内置功能,可以在Kubernetes集群中提供创建、运行、管理和弹性扩展专属服务进程的能力。这种模式也允许匹配器直接通过Kubernetes API和Agones沟通生成专属游戏服务。
在Kubernetes之上构建Agones还有其它好处:可以很容易在任何地方,例如开发者设备,通过像minikutbe、in-studi集群,on-premises设备或者云环境等平台直接运行游戏负载。Kubernetes也可以简化操作。多人游戏除了专属服务器外,还有后勤服务、账户管理、装备、市场等其他进程支撑。用Kubernetes作为单一平台可以动态运行支撑进程,减少开发团队面对的游戏层面复杂逻辑关系。
最后一点,Agones后台并不只是孤立的游戏开发,其后台可以使用Kubernetes贡献者和大量成熟工具带来的生态系统。Ubisoft在Agones项目中资助了贡献者,将他们顶尖的知识带到了AAA级游戏玩家面前。
我们的目的就是尽所能提供提供高质量无缝服务,让玩家只需专注于游戏中。Agones帮助我们在数据中心运行专属游戏服务的灵活性,而且给开发团队提供了更多资源可控性。这种合作为整合Google云平台专业性和我们队游戏行业的专业理解提供了可能性。
——Carl Dionne,开发总监,Online Technology Group,Ubisoft
开始
因为Agones是基于Kubernetes扩展开发的,因此可以使用所有标准Kubernetes工具,包括kubectl和Kubernetes API。
创建游戏服务器
使用如下命令创建专属游戏服务:
Dockerfile
通过变价Kubernetes Pod配置选线提价游戏服务资源:
gameserver.yaml
通过kubectl命令行或者Kubernetes API提交以上定义:
Agones会按照yaml文件中配置启动游戏服务器,分配一个公有端口,将IP和端口号发回玩家端进行直连。通过嵌入游戏服务器内的SDK代码监控游戏服务器生命周期和状态。可以通过kubectl和Kubernetes API向游戏服务器请求获得各种信息,包括状态、IP和端口等。
下一步
Agones还是很初级阶段,但是我们对它的未来很期待。我们在其上已经开始了不少功能,例如游戏服务器集群[2],包括支持Windows的0.2版本[3]路标支持,游戏服务器状态搜集和显示,节点自动扩展等。
如果想尝试Agones 0.1 alpha版本,可以直接在Kubernetes集群上安装,例如:GKE or minikube;我们也有一个很好的安装文档[4]可以参考。


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