WebRTC-তে ওপেন সোর্স ক্লাউড গেমিং: p2p, মাল্টিপ্লেয়ার, শূন্য বিলম্ব

একটি পরিষেবা হিসাবে সফ্টওয়্যার, একটি পরিষেবা হিসাবে পরিকাঠামো, একটি পরিষেবা হিসাবে প্ল্যাটফর্ম, একটি পরিষেবা হিসাবে যোগাযোগ প্ল্যাটফর্ম, একটি পরিষেবা হিসাবে ভিডিও কনফারেন্সিং, একটি পরিষেবা হিসাবে ক্লাউড গেমিং সম্পর্কে কী? ক্লাউড গেমিং (ক্লাউড গেমিং) তৈরি করার জন্য ইতিমধ্যে বেশ কয়েকটি প্রচেষ্টা করা হয়েছে, যেমন স্ট্যাডিয়া, সম্প্রতি গুগল চালু করেছে। স্টেডিয়া WebRTC-তে নতুন নয়, কিন্তু অন্যরা কি একই ভাবে WebRTC ব্যবহার করতে পারে?

Thanh Nguyen তার ওপেন সোর্স প্রকল্প ক্লাউডরেট্রোতে এই সুযোগটি পরীক্ষা করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে। ক্লাউডরেট্রো পিয়নের উপর ভিত্তি করে তৈরি, জনপ্রিয় Go ভিত্তিক WebRTC লাইব্রেরি (ধন্যবাদ দেখানো হয়েছে এই নিবন্ধটি প্রস্তুত করার জন্য তাদের সহায়তার জন্য Pion উন্নয়ন দলের কাছ থেকে)। এই নিবন্ধে, থান তার প্রকল্পের স্থাপত্যের একটি ওভারভিউ প্রদান করে, এবং তিনি কী কী দরকারী জিনিস শিখেছেন এবং তার কাজের সময় তিনি কী চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হয়েছেন সে সম্পর্কেও কথা বলেছেন।

প্রবেশ

গত বছর, যখন Google Stadia ঘোষণা করেছিল, তখন এটি আমার মনকে উড়িয়ে দিয়েছিল। ধারণাটি এতই অনন্য এবং উদ্ভাবনী যে আমি ক্রমাগত ভাবতাম যে এটি বিদ্যমান প্রযুক্তির সাথে কীভাবে সম্ভব। এই বিষয়টিকে আরও ভালভাবে বোঝার ইচ্ছা আমাকে একটি ওপেন-সোর্স ক্লাউড গেমের নিজস্ব সংস্করণ তৈরি করতে প্ররোচিত করেছে। ফলাফল শুধুমাত্র চমত্কার ছিল. নীচে আমি আমার বছরের কাজের প্রক্রিয়া ভাগ করতে চাই প্রকল্প.

TLDR: হাইলাইট সহ সংক্ষিপ্ত স্লাইড সংস্করণ

ক্লাউড গেমিং কেন ভবিষ্যত

আমি বিশ্বাস করি যে ক্লাউড গেমিং শীঘ্রই কেবল গেমিং নয়, কম্পিউটার বিজ্ঞানের অন্যান্য ক্ষেত্রেও পরবর্তী প্রজন্ম হয়ে উঠবে। ক্লাউড গেমিং হল ক্লায়েন্ট/সার্ভার মডেলের শীর্ষস্থান। এই মডেলটি রিমোট সার্ভারে গেম লজিক হোস্ট করে এবং ক্লায়েন্টের কাছে ইমেজ/অডিও স্ট্রিমিং করে ব্যাকএন্ড ম্যানেজমেন্টকে সর্বাধিক করে এবং ফ্রন্টএন্ডের কাজকে কম করে। সার্ভার ভারী প্রক্রিয়াকরণ করে তাই ক্লায়েন্ট আর হার্ডওয়্যার সীমাবদ্ধতার করুণায় থাকে না।

Google Stadia মূলত আপনাকে খেলতে দেয় AAA গেম (যেমন হাই-এন্ড ব্লকবাস্টার গেম) ইউটিউবের মত একটি ইন্টারফেসে। একই পদ্ধতি অন্যান্য ভারী অফলাইন অ্যাপ্লিকেশন যেমন অপারেটিং সিস্টেম বা 2D/3D গ্রাফিক ডিজাইন ইত্যাদিতে প্রয়োগ করা যেতে পারে। যাতে আমরা একাধিক প্ল্যাটফর্ম জুড়ে লো-স্পেক ডিভাইসে ধারাবাহিকভাবে সেগুলি চালাতে পারি।

এই প্রযুক্তির ভবিষ্যত: ভাবুন যদি Microsoft Windows 10 Chrome ব্রাউজারে চলত?

ক্লাউড গেমিং প্রযুক্তিগতভাবে চ্যালেঞ্জিং

গেমিং সেই বিরল ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি যেখানে ধ্রুবক, দ্রুত ব্যবহারকারীর প্রতিক্রিয়া প্রয়োজন। যদি মাঝে মাঝে আমরা একটি পৃষ্ঠায় ক্লিক করার সময় 2 সেকেন্ড বিলম্বের সম্মুখীন হই, এটি গ্রহণযোগ্য। লাইভ ভিডিও স্ট্রিমগুলি কয়েক সেকেন্ড পিছিয়ে থাকে, তবে এখনও একটি যুক্তিসঙ্গত ব্যবহারযোগ্যতা অফার করে। যাইহোক, যদি গেমটি প্রায়শই 500ms দ্বারা পিছিয়ে যায় তবে এটি কেবল খেলার অযোগ্য। আমাদের লক্ষ্য হল অত্যন্ত কম লেটেন্সি অর্জন করা যাতে ইনপুট এবং মিডিয়ার মধ্যে ব্যবধান যতটা সম্ভব ছোট হয়। অতএব, ভিডিও স্ট্রিমিং এর ঐতিহ্যগত পদ্ধতি এখানে প্রযোজ্য নয়।

সাধারণ মেঘ খেলা টেমপ্লেট

ওপেন সোর্স প্রকল্প ক্লাউডরেট্রো

আমি একটি ক্লাউড গেমের একটি পরীক্ষার নমুনা তৈরি করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি যে এই ধরনের আঁটসাঁট নেটওয়ার্ক বিধিনিষেধের সাথে এটি সম্ভব কিনা। আমি ধারণার প্রমাণের জন্য গোলংকে বেছে নিয়েছিলাম কারণ এটি এমন একটি ভাষা যার সাথে আমি সবচেয়ে বেশি পরিচিত ছিলাম এবং অন্যান্য অনেক কারণে এই বাস্তবায়নের জন্য উপযুক্ত ছিল, যেমনটি আমি পরে আবিষ্কার করেছি। গো সহজ এবং খুব দ্রুত বিকশিত হয়; মাল্টিথ্রেডিং পরিচালনার জন্য গো-তে চ্যানেলগুলি দুর্দান্ত।

প্রকল্পটি CloudRetro.io রেট্রো গেমিংয়ের জন্য একটি ওপেন সোর্স ক্লাউড গেমিং পরিষেবা। প্রজেক্টের লক্ষ্য হল প্রথাগত রেট্রো গেমগুলিতে সবচেয়ে আরামদায়ক গেমিং অভিজ্ঞতা আনা এবং মাল্টিপ্লেয়ার যোগ করা।
আপনি এখানে প্রকল্প সম্পর্কে আরও জানতে পারেন: https://github.com/giongto35/cloud-game.

ক্লাউডরেট্রো কার্যকারিতা

ক্লাউডরেট্রো ক্লাউড গেমিংয়ের শক্তি প্রদর্শন করতে রেট্রো গেম ব্যবহার করে। যা আপনাকে অনেক অনন্য গেমিং অভিজ্ঞতা পেতে দেয়।

• গেমটির বহনযোগ্যতা
  • পৃষ্ঠা খোলার সময় তাত্ক্ষণিক প্লেব্যাক; কোন ডাউনলোড বা ইনস্টলেশন প্রয়োজন
  • একটি মোবাইল ব্রাউজারে কাজ করে, তাই এটি চালানোর জন্য কোন সফ্টওয়্যার প্রয়োজন হয় না

• গেমের সেশনগুলি একাধিক ডিভাইস জুড়ে ভাগ করা যেতে পারে এবং পরবর্তী সময়ে লগ ইন করার জন্য ক্লাউডে সংরক্ষণ করা যেতে পারে
• গেমটি স্ট্রিম করা যেতে পারে, বা এটি একসাথে বেশ কয়েকটি ব্যবহারকারী খেলতে পারে:
  • TwitchPlayPokemon এর মত ক্রাউডপ্লে, শুধুমাত্র আরও ক্রস-প্ল্যাটফর্ম এবং আরও রিয়েল-টাইম
  • অফলাইন গেম অনলাইন. অনেক ব্যবহারকারী একটি নেটওয়ার্ক সেট আপ ছাড়া খেলতে পারেন. সামুরাই শোডাউন এখন ক্লাউডরেট্রো নেটওয়ার্কে 2 জন খেলোয়াড় খেলতে পারে

  
  বিভিন্ন ডিভাইসে অনলাইন মাল্টিপ্লেয়ার গেমের ডেমো সংস্করণ

  পরিকাঠামো

  প্রয়োজনীয়তা এবং প্রযুক্তি স্ট্যাক

  নীচে প্রয়োজনীয়তার একটি তালিকা রয়েছে যা আমি প্রকল্প শুরু করার আগে সেট করেছি।

  1. একজন খেলোয়াড়
  এই প্রয়োজনীয়তাটি এখানে খুব গুরুত্বপূর্ণ বা সুস্পষ্ট বলে মনে হতে পারে না, তবে এটি আমার অন্যতম প্রধান উপায়, এটি ক্লাউড গেমিংকে যতটা সম্ভব ঐতিহ্যগত স্ট্রিমিং পরিষেবাগুলি থেকে দূরে থাকতে দেয়। যদি আমরা একটি একক-প্লেয়ার গেমের উপর ফোকাস করি তবে আমরা একটি কেন্দ্রীভূত সার্ভার বা CDN থেকে মুক্তি পেতে পারি কারণ আমাদের জনসাধারণের কাছে স্ট্রিম করতে হবে না। একটি সিঙ্ক সার্ভারে স্ট্রীম আপলোড করার পরিবর্তে বা কেন্দ্রীভূত ওয়েবসকেট সার্ভারে প্যাকেটগুলি পাস করার পরিবর্তে, পরিষেবা স্ট্রিমগুলি পিয়ার-টু-পিয়ার WebRTC সংযোগের মাধ্যমে সরাসরি ব্যবহারকারীর কাছে বিতরণ করা হয়।

  2. কম লেটেন্সি মিডিয়া স্ট্রিম
  Stadia সম্পর্কে পড়ছি, আমি প্রায়শই কিছু নিবন্ধে WebRTC-এর উল্লেখ দেখি। আমি বুঝতে পেরেছি যে WebRTC একটি অসামান্য প্রযুক্তি এবং এটি ক্লাউড গেমিং-এ ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত৷ WebRTC একটি প্রকল্প যা ওয়েব ব্রাউজার এবং মোবাইল অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে একটি সাধারণ API এর মাধ্যমে রিয়েল-টাইম যোগাযোগের সাথে প্রদান করে। এটি পিয়ার-টু-পিয়ার সংযোগ প্রদান করে, মিডিয়ার জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়, এবং VP8 এবং H264 এর মতো বিল্ট-ইন স্ট্যান্ডার্ড কোডেক রয়েছে।

  আমি উচ্চ মানের গ্রাফিক্স বজায় রাখার চেয়ে সর্বোত্তম সম্ভাব্য ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা নিশ্চিত করাকে অগ্রাধিকার দিয়েছি। অ্যালগরিদমে কিছু ক্ষতি গ্রহণযোগ্য। Google Stadia-এর সার্ভারে ছবির আকার কমানোর একটি অতিরিক্ত পদক্ষেপ রয়েছে এবং ফ্রেমগুলিকে সমবয়সীদের কাছে পাঠানোর আগে উচ্চতর গুণমানে উন্নীত করা হয়।

  3. ভৌগলিক রাউটিং সহ অবকাঠামো বিতরণ
  কম্প্রেশন অ্যালগরিদম এবং কোড যতই অপ্টিমাইজ করা হোক না কেন, নেটওয়ার্কটি এখনও নির্ধারক ফ্যাক্টর যা লেটেন্সিতে সবচেয়ে বেশি অবদান রাখে। রাউন্ড-ট্রিপ টাইম (RTT) কমাতে ব্যবহারকারীর সবচেয়ে কাছের সার্ভারকে পেয়ার করার জন্য আর্কিটেকচারে অবশ্যই একটি ব্যবস্থা থাকতে হবে। আর্কিটেকচারে অবশ্যই 1টি সমন্বয়কারী এবং সারা বিশ্বে বিতরণ করা বেশ কয়েকটি স্ট্রিমিং সার্ভার থাকতে হবে: ইউএস ওয়েস্ট, ইউএস ইস্ট, ইউরোপ, সিঙ্গাপুর, চীন। সমস্ত স্ট্রিমিং সার্ভার সম্পূর্ণরূপে বিচ্ছিন্ন করা আবশ্যক. যখন একটি সার্ভার নেটওয়ার্কে যোগ দেয় বা ছেড়ে যায় তখন সিস্টেমটি তার বিতরণ সামঞ্জস্য করতে পারে। এইভাবে, বড় ট্রাফিকের সাথে, অতিরিক্ত সার্ভার যোগ করা অনুভূমিক স্কেলিং করার অনুমতি দেয়।

  4. ব্রাউজার সামঞ্জস্য
  ক্লাউড গেমিং সর্বোত্তম হয় যখন এটি ব্যবহারকারীদের কাছ থেকে ন্যূনতম প্রয়োজন হয়। মানে ব্রাউজারে চালানো সম্ভব। ব্রাউজারগুলি ব্যবহারকারীদের জন্য গেমিং অভিজ্ঞতাকে যতটা সম্ভব আরামদায়ক করতে সাহায্য করে, তাদের সফ্টওয়্যার এবং হার্ডওয়্যার ইনস্টল করা থেকে বাঁচায়। ব্রাউজারগুলি মোবাইল এবং ডেস্কটপ সংস্করণগুলির মধ্যে ক্রস-প্ল্যাটফর্ম কার্যকারিতা প্রদান করতে সহায়তা করে। সৌভাগ্যবশত, WebRTC বিভিন্ন ব্রাউজারে ভালোভাবে সমর্থিত।

  5. গেম ইন্টারফেস এবং পরিষেবার পরিষ্কার বিচ্ছেদ
  আমি ক্লাউড গেমিং পরিষেবাটিকে একটি প্ল্যাটফর্ম হিসাবে দেখি। প্রত্যেকেরই প্ল্যাটফর্মের সাথে যেকোনো কিছু সংযোগ করতে সক্ষম হওয়া উচিত। এখন আমি সংহত করেছি LibRetro ক্লাউড গেমিং পরিষেবার সাথে কারণ LibRetro রেট্রো গেমগুলির জন্য একটি সুন্দর গেম এমুলেটর ইন্টারফেস অফার করে যেমন SNES, GBA, PS।

  6. গেমের সাথে মাল্টিপ্লেয়ার, ক্রাউড প্লে এবং এক্সটারনাল লিঙ্কিং (ডিপ-লিংক) এর জন্য রুম
  ক্লাউডরেট্রো রেট্রো গেমের জন্য ক্রাউডপ্লে এবং অনলাইন মাল্টিপ্লেয়ারের মতো অনেক নতুন গেমপ্লে সমর্থন করে। যদি একাধিক ব্যবহারকারী একই ডিপ-লিংক বিভিন্ন কম্পিউটারে খোলে, তারা একই চলমান গেম দেখতে পাবে এবং এমনকি এতে যোগ দিতেও সক্ষম হবে।

  তাছাড়া, গেম স্টেট ক্লাউড স্টোরেজে সংরক্ষণ করা হয়। এটি ব্যবহারকারীদের অন্য যেকোনো ডিভাইসে যেকোনো সময় খেলা চালিয়ে যেতে দেয়।

  7. অনুভূমিক স্কেলিং
  আজকাল যেকোনো SAAS-এর মতো, ক্লাউড গেমিংকে অবশ্যই অনুভূমিকভাবে মাপযোগ্য করার জন্য ডিজাইন করা উচিত। সমন্বয়কারী-কর্মী ডিজাইন আপনাকে আরও ট্রাফিক পরিবেশন করতে আরও কর্মী যোগ করতে দেয়।

  8. একটি মেঘের সাথে কোন সংযোগ নেই
  ক্লাউডরেট্রোর অবকাঠামো বিভিন্ন অঞ্চলের জন্য বিভিন্ন ক্লাউড প্রদানকারীর (ডিজিটাল ওশান, আলিবাবা, কাস্টম প্রদানকারী) উপর হোস্ট করা হয়। আমি অবকাঠামোর জন্য একটি ডকার কন্টেইনারে চালানো সক্ষম করি এবং একটি একক ক্লাউড সরবরাহকারীতে লক হওয়া এড়াতে ব্যাশ স্ক্রিপ্ট ব্যবহার করে নেটওয়ার্ক সেটিংস কনফিগার করি। WebRTC-তে NAT Traversal-এর সাথে এটিকে একত্রিত করার মাধ্যমে, আমরা যেকোনো ক্লাউড প্ল্যাটফর্মে এমনকি যেকোনো ব্যবহারকারীর মেশিনেও CloudRetro স্থাপন করার নমনীয়তা পেতে পারি।

  স্থাপত্য নকশা

  কর্মী: (বা উপরে উল্লিখিত স্ট্রিমিং সার্ভার) গেমগুলিকে গুণ করে, এনকোডিং পাইপলাইন চালায় এবং ব্যবহারকারীদের কাছে এনকোড করা মিডিয়া স্ট্রিম করে। কর্মী দৃষ্টান্তগুলি সারা বিশ্বে বিতরণ করা হয় এবং প্রতিটি কর্মী একই সাথে একাধিক ব্যবহারকারীর সেশন পরিচালনা করতে পারে।

  সমন্বয়কারী: স্ট্রিমিংয়ের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত কর্মীর সাথে নতুন ব্যবহারকারীকে জোড়া দেওয়ার জন্য দায়ী। সমন্বয়কারী WebSocket এর মাধ্যমে কর্মীদের সাথে যোগাযোগ করে।

  গেম স্টেট স্টোরেজ: সমস্ত গেম স্টেটের জন্য কেন্দ্রীয় দূরবর্তী স্টোরেজ। এই স্টোরেজ রিমোট সেভ/লোডের মতো গুরুত্বপূর্ণ ফাংশন প্রদান করে।

  
  ক্লাউডরেট্রোর শীর্ষ-স্তরের আর্কিটেকচার

  কাস্টম স্ক্রিপ্ট

  যখন একজন নতুন ব্যবহারকারী নীচের চিত্রে দেখানো ধাপ 1 এবং 2-এ CloudRetro খোলে, উপলভ্য কর্মীদের তালিকা সহ সমন্বয়কারীকে প্রথম পৃষ্ঠায় অনুরোধ করা হয়। এর পরে, 3 ধাপে ক্লায়েন্ট একটি HTTP পিং অনুরোধ ব্যবহার করে সমস্ত প্রার্থীদের জন্য বিলম্ব গণনা করে। বিলম্বের এই তালিকাটি তারপর সমন্বয়কারীর কাছে ফেরত পাঠানো হয় যাতে তিনি ব্যবহারকারীকে পরিবেশন করার জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত কর্মী নির্ধারণ করতে পারেন। নীচের ধাপ 4 গেম তৈরি করে। একটি WebRTC স্ট্রিমিং সংযোগ ব্যবহারকারী এবং নির্ধারিত কর্মীর মধ্যে প্রতিষ্ঠিত হয়।
  
  অ্যাক্সেস পাওয়ার পর ব্যবহারকারীর স্ক্রিপ্ট

  শ্রমিকের ভেতরে কী আছে

  গেম এবং স্ট্রিমিং পাইপলাইনগুলি কর্মীর ভিতরে বিচ্ছিন্নভাবে সংরক্ষণ করা হয় এবং ইন্টারফেসের মাধ্যমে সেখানে তথ্য বিনিময় করে। বর্তমানে, এই যোগাযোগ মেমরির মাধ্যমে ডেটা স্থানান্তর করে বাহিত হয় গোলং চ্যানেল একই প্রক্রিয়ায়। পরবর্তী লক্ষ্য হল বিচ্ছিন্নতা, যেমন অন্য প্রক্রিয়ায় গেমটির স্বাধীন লঞ্চ।

  
  কর্মীদের উপাদানের মিথস্ক্রিয়া

  প্রধান উপাদান:

  • WebRTC: একটি ক্লায়েন্ট উপাদান যা ব্যবহারকারীর ইনপুট গ্রহণ করে এবং সার্ভার থেকে এনকোডেড মিডিয়া আউটপুট করে।
  • গেম এমুলেটর: খেলার উপাদান। Libretro লাইব্রেরির জন্য ধন্যবাদ, সিস্টেমটি একই প্রক্রিয়ার মধ্যে গেমটি চালাতে এবং মিডিয়া এবং ইনপুট স্ট্রীমকে অভ্যন্তরীণভাবে বাধা দিতে সক্ষম।
  • ইন-গেম ফ্রেমগুলি ক্যাপচার করা হয় এবং এনকোডারে পাঠানো হয়।
  • ছবি/অডিও এনকোডার: একটি এনকোডিং পাইপলাইন যা মিডিয়া ফ্রেম নেয়, পটভূমিতে এনকোড করে এবং এনকোড করা ছবি/অডিও আউটপুট করে।

  বাস্তবায়ন

  ক্লাউডরেট্রো তার মেরুদণ্ড প্রযুক্তি হিসাবে WebRTC-এর উপর নির্ভর করে, তাই Golang বাস্তবায়নের বিশদ বিবরণে ডুব দেওয়ার আগে, আমি নিজেই WebRTC সম্পর্কে কথা বলার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। এটি আশ্চর্যজনক প্রযুক্তি যা স্ট্রিমিং ডেটার জন্য সাব-সেকেন্ড লেটেন্সি অর্জনে আমাকে ব্যাপকভাবে সাহায্য করেছে।

  WebRTC এর

  WebRTC সাধারণ API ব্যবহার করে নেটিভ মোবাইল অ্যাপ এবং ব্রাউজারে উচ্চ-মানের পিয়ার-টু-পিয়ার সংযোগ প্রদান করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

  NAT ট্রাভার্সাল

  WebRTC তার NAT ট্রাভার্সাল কার্যকারিতার জন্য পরিচিত। WebRTC পিয়ার-টু-পিয়ার যোগাযোগের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এর লক্ষ্য হল একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পিয়ার-টু-পিয়ার যোগাযোগের জন্য NAT গেটওয়ে এবং ফায়ারওয়াল এড়িয়ে সবচেয়ে উপযুক্ত সরাসরি রুট খুঁজে বের করা। বরফ. এই প্রক্রিয়ার অংশ হিসাবে, WebRTC APIগুলি STUN সার্ভার ব্যবহার করে আপনার সর্বজনীন IP ঠিকানা খুঁজে পায় এবং এটি রিলে সার্ভারে ফরওয়ার্ড করে (চালু) যখন সরাসরি সংযোগ স্থাপন করা যায় না।

  যাইহোক, ক্লাউডরেট্রো এই বৈশিষ্ট্যটিকে পুরোপুরি কাজে লাগায় না। এর পিয়ার-টু-পিয়ার সংযোগ ব্যবহারকারীদের মধ্যে বিদ্যমান নয়, কিন্তু ব্যবহারকারী এবং ক্লাউড সার্ভারের মধ্যে বিদ্যমান। মডেলের সার্ভার সাইডে একটি সাধারণ ব্যবহারকারী ডিভাইসের তুলনায় কম সরাসরি যোগাযোগের সীমাবদ্ধতা রয়েছে। এটি আপনাকে প্রাক-খোলা ইনকামিং পোর্ট বা সর্বজনীন আইপি ঠিকানাগুলি সরাসরি ব্যবহার করতে দেয়, যেহেতু সার্ভার NAT এর পিছনে নেই।

  পূর্বে, আমি প্রকল্পটিকে ক্লাউড গেমিংয়ের জন্য একটি গেম বিতরণ প্ল্যাটফর্মে পরিণত করতে চেয়েছিলাম। ধারণাটি ছিল গেম নির্মাতাদের গেম এবং স্ট্রিমিং সংস্থান সরবরাহ করার অনুমতি দেওয়া। এবং ব্যবহারকারীরা সরাসরি প্রদানকারীদের সাথে যোগাযোগ করবে। এই বিকেন্দ্রীকৃত পদ্ধতিতে, ক্লাউডরেট্রো ব্যবহারকারীদের সাথে তৃতীয় পক্ষের স্ট্রিমিং সংস্থানগুলিকে সংযুক্ত করার জন্য একটি কাঠামো মাত্র, এটি আর হোস্ট করা না থাকলে এটিকে আরও মাপযোগ্য করে তোলে। থার্ড-পার্টি স্ট্রিমিং রিসোর্সে পিয়ার-টু-পিয়ার কানেকশন ইনিশিয়ালাইজেশন সহজতর করার জন্য WebRTC NAT Traversal-এর ভূমিকা এখানে খুবই গুরুত্বপূর্ণ, যা নির্মাতার জন্য নেটওয়ার্কের সাথে সংযোগ করা সহজ করে তোলে।

  ভিডিও কম্প্রেশন

  ভিডিও সংকোচন পাইপলাইনের একটি অপরিহার্য অংশ এবং একটি মসৃণ প্রবাহে ব্যাপকভাবে অবদান রাখে। যদিও VP8/H264 ভিডিও এনকোডিংয়ের প্রতিটি বিশদ জানার প্রয়োজন নেই, ধারণাগুলি বোঝা আপনাকে ভিডিও গতির বিকল্পগুলি বুঝতে, অপ্রত্যাশিত আচরণ ডিবাগ করতে এবং লেটেন্সি সামঞ্জস্য করতে সহায়তা করতে পারে।

  একটি স্ট্রিমিং পরিষেবার জন্য ভিডিও সংকুচিত করা চ্যালেঞ্জিং কারণ অ্যালগরিদম অবশ্যই নিশ্চিত করবে যে মোট এনকোডিং সময় + নেটওয়ার্ক ট্রান্সমিশন সময় + ডিকোডিং সময় যতটা সম্ভব কম। উপরন্তু, কোডিং প্রক্রিয়া ধারাবাহিক এবং অবিচ্ছিন্ন হতে হবে। কিছু এনকোডিং ট্রেডঅফ প্রযোজ্য নয়—উদাহরণস্বরূপ, আমরা ছোট ফাইলের আকার এবং ডিকোডিং সময়ের চেয়ে দীর্ঘ এনকোডিং সময়কে সমর্থন করতে পারি না, বা অসংলগ্ন কম্প্রেশন ব্যবহার করতে পারি না।

  ভিডিও সংকোচনের পিছনে ধারণাটি হল ব্যবহারকারীদের জন্য গ্রহণযোগ্য মাত্রার নির্ভুলতা বজায় রেখে তথ্যের অপ্রয়োজনীয় বিটগুলি দূর করা। পৃথক স্ট্যাটিক ইমেজ ফ্রেম এনকোডিং ছাড়াও, অ্যালগরিদম পূর্ববর্তী এবং পরবর্তী ফ্রেম থেকে বর্তমান ফ্রেম অনুমান করে, তাই শুধুমাত্র তাদের পার্থক্য পাঠানো হয়। প্যাকম্যানের উদাহরণ থেকে দেখা যায়, শুধুমাত্র ডিফারেনশিয়াল পয়েন্টগুলি প্রেরণ করা হয়।

  
  উদাহরণ হিসেবে প্যাকম্যান ব্যবহার করে ভিডিও ফ্রেমের তুলনা

  অডিও কম্প্রেশন

  একইভাবে, অডিও কম্প্রেশন অ্যালগরিদম এমন ডেটা বাদ দেয় যা মানুষের দ্বারা উপলব্ধি করা যায় না। Opus বর্তমানে সেরা পারফর্মিং অডিও কোডেক। এটি আরটিপি (রিয়েল টাইম ট্রান্সপোর্ট প্রোটোকল) এর মতো অর্ডার করা ডেটাগ্রাম প্রোটোকলের মাধ্যমে একটি অডিও তরঙ্গ প্রেরণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এর লেটেন্সি mp3 এবং aac-এর চেয়ে কম এবং গুণমান বেশি। লেটেন্সি সাধারণত প্রায় 5~66,5ms হয়।

  Pion, Golang মধ্যে WebRTC

  প্যান একটি ওপেন সোর্স প্রজেক্ট যা WebRTC কে গোলং-এ নিয়ে আসে। নেটিভ C++ WebRTC লাইব্রেরিগুলির সাধারণ মোড়কের পরিবর্তে, Pion হল WebRTC-এর একটি নেটিভ গোল্যাং ইমপ্লিমেন্টেশন যার সাথে আরও ভাল পারফরম্যান্স, Go ইন্টিগ্রেশন এবং WebRTC প্রোটোকলের সংস্করণ নিয়ন্ত্রণ।

  লাইব্রেরিটি সাব-সেকেন্ড লেটেন্সি সহ প্রচুর দুর্দান্ত বিল্ট-ইন সহ স্ট্রিমিং সক্ষম করে। এটির STUN, DTLS, SCTP ইত্যাদির নিজস্ব বাস্তবায়ন রয়েছে। এবং QUIC এবং WebAssembly এর সাথে কিছু পরীক্ষা। এই ওপেন সোর্স লাইব্রেরিটি নিজেই চমৎকার ডকুমেন্টেশন, নেটওয়ার্ক প্রোটোকল বাস্তবায়ন এবং দুর্দান্ত উদাহরণ সহ সত্যিই একটি ভাল শিক্ষার সংস্থান।

  Pion সম্প্রদায়, একটি অত্যন্ত উত্সাহী স্রষ্টার নেতৃত্বে, বেশ প্রাণবন্ত, WebRTC সম্পর্কে প্রচুর মানের আলোচনা চলছে৷ আপনি যদি এই প্রযুক্তিতে আগ্রহী হন তবে যোগ দিন http://pion.ly/slack - আপনি অনেক নতুন জিনিস শিখবেন।

  গোলংয়ে ক্লাউডরেট্রো লেখা

  
  গো-তে একজন কর্মীর বাস্তবায়ন

  চ্যানেলগুলি অ্যাকশনে যান

  Go-এর সুন্দর চ্যানেল ডিজাইনের জন্য ধন্যবাদ, ইভেন্ট স্ট্রিমিং এবং একযোগে সমস্যাগুলি অনেক সরলীকৃত হয়েছে৷ চিত্রের মতো, বিভিন্ন GoRoutine-এর একাধিক উপাদান সমান্তরালভাবে চলছে। প্রতিটি উপাদান তার অবস্থা পরিচালনা করে এবং চ্যানেলের মাধ্যমে যোগাযোগ করে। গোলং এর নির্বাচনী দাবী একটি পারমাণবিক ঘটনাকে প্রতিবার গেমে প্রক্রিয়া করতে বাধ্য করে (গেম টিক)। এর মানে হল এই ডিজাইনের জন্য কোন লকিং এর প্রয়োজন নেই। উদাহরণস্বরূপ, যখন একজন ব্যবহারকারী সংরক্ষণ করে, তখন গেমের অবস্থার একটি সম্পূর্ণ স্ন্যাপশট প্রয়োজন। এই অবস্থা অবিচ্ছিন্ন থাকা উচিত, সংরক্ষণ সম্পূর্ণ না হওয়া পর্যন্ত লগ ইন করা। প্রতিটি গেম টিক চলাকালীন, ব্যাকএন্ড শুধুমাত্র একটি সংরক্ষণ বা ইনপুট অপারেশন পরিচালনা করতে পারে, প্রক্রিয়া থ্রেড নিরাপদ করে।

  func (e *gameEmulator) gameUpdate() {
  for {
  	select {
  		case <-e.saveOperation:
  			e.saveGameState()
  		case key := <-e.input:
  			e.updateGameState(key)
  		case <-e.done:
  			e.close()
  			return
  	}
      }
  }

  ফ্যান-ইন/ফ্যান-আউট

  এই গোলং টেমপ্লেটটি আমার ক্রাউডপ্লে এবং একাধিক প্লেয়ার ব্যবহারের ক্ষেত্রে পুরোপুরি ফিট করে। এই প্যাটার্ন অনুসরণ করে, একটি কক্ষের সমস্ত ব্যবহারকারীর ইনপুট কেন্দ্রীয় প্রবেশ চ্যানেলে তৈরি করা হয়। গেম মিডিয়া তারপর একই রুমে সমস্ত ব্যবহারকারীদের জন্য স্থাপন করা হয়। এইভাবে, আমরা বিভিন্ন ব্যবহারকারীদের বিভিন্ন গেম সেশনের মধ্যে গেমের অবস্থার বিভাজন অর্জন করি।

  
  বিভিন্ন সেশনের মধ্যে সিঙ্ক্রোনাইজেশন

  গোলং এর অসুবিধা

  গোলং নিখুঁত নয়। চ্যানেলটি ধীরগতির। ব্লক করার তুলনায়, গো চ্যানেল হল একযোগে এবং থ্রেডেড ইভেন্টগুলি পরিচালনা করার সহজ উপায়, কিন্তু চ্যানেলটি সেরা পারফরম্যান্স প্রদান করে না। চ্যানেলের নিচে জটিল ব্লকিং লজিক আছে। তাই আমি বাস্তবায়নে কিছু সমন্বয় করেছি, কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজ করার জন্য চ্যানেলগুলি প্রতিস্থাপন করার সময় লক এবং পারমাণবিক মানগুলি পুনরায় প্রয়োগ করেছি।

  এছাড়াও, গোলংয়ের আবর্জনা সংগ্রহকারী অব্যবস্থাপিত, যা কখনও কখনও সন্দেহজনকভাবে দীর্ঘ বিরতির কারণ হয়। এটি রিয়েল-টাইম স্ট্রিমিং অ্যাপ্লিকেশনের সাথে ব্যাপকভাবে হস্তক্ষেপ করে।

  সিজিও

  প্রকল্পটি মিডিয়া কম্প্রেশনের জন্য বিদ্যমান ওপেন সোর্স গোলং VP8/H264 লাইব্রেরি এবং গেম এমুলেটরগুলির জন্য Libretro ব্যবহার করে। এই সমস্ত লাইব্রেরিগুলি কেবল Go ব্যবহার করে সি লাইব্রেরির মোড়ক সিজিও. কিছু অসুবিধা তালিকাভুক্ত করা হয় ডেভ চেনি দ্বারা এই পোস্ট. আমি যে সমস্যার সম্মুখীন হয়েছি:

  • CGO-তে ক্র্যাশ ধরতে অক্ষমতা, এমনকি গোলং রিকভারি ক্র্যাশের সাথেও;
  • যখন আমরা CGO-তে বিশদ সমস্যাগুলি সনাক্ত করতে অক্ষম হই তখন কার্যক্ষমতার বাধাগুলি সনাক্ত করতে ব্যর্থ হয়।

  উপসংহার

  আমি ক্লাউড গেমিং পরিষেবাগুলি বোঝার এবং একটি প্ল্যাটফর্ম তৈরি করার লক্ষ্য অর্জন করেছি যা আমাকে অনলাইনে আমার বন্ধুদের সাথে নস্টালজিক রেট্রো গেম খেলতে সহায়তা করে৷ Pion লাইব্রেরী এবং Pion সম্প্রদায়ের সমর্থন ছাড়া এই প্রকল্পটি সম্ভব হতো না। আমি এর নিবিড় উন্নয়নের জন্য অত্যন্ত কৃতজ্ঞ। WebRTC এবং Pion দ্বারা প্রদত্ত সাধারণ API গুলি বিরামহীন একীকরণ নিশ্চিত করেছে৷ আমার ধারণার প্রথম প্রমাণ একই সপ্তাহে প্রকাশিত হয়েছিল, যদিও আমার পিয়ার-টু-পিয়ার (P2P) যোগাযোগের কোনো পূর্ব জ্ঞান ছিল না।

  একীকরণের সহজতা সত্ত্বেও, P2P স্ট্রিমিং প্রকৃতপক্ষে কম্পিউটার বিজ্ঞানের একটি খুব জটিল ক্ষেত্র। একটি পিয়ার-টু-পিয়ার সেশন তৈরি করতে তাকে IP এবং NAT-এর মতো দীর্ঘস্থায়ী নেটওয়ার্ক আর্কিটেকচারের জটিলতা মোকাবেলা করতে হবে। এই প্রকল্পে কাজ করার সময়, আমি নেটওয়ার্কিং এবং কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজেশন সম্পর্কে অনেক মূল্যবান জ্ঞান অর্জন করেছি, তাই আমি সবাইকে WebRTC ব্যবহার করে P2P পণ্য তৈরি করার চেষ্টা করার জন্য উত্সাহিত করি।

  ক্লাউডরেট্রো সমস্ত ব্যবহারের ক্ষেত্রে পূরণ করে যা আমি একজন রেট্রো গেমার হিসাবে আমার দৃষ্টিকোণ থেকে আশা করেছিলাম। যাইহোক, আমি মনে করি প্রজেক্টে এমন অনেক ক্ষেত্র রয়েছে যা আমি উন্নত করতে পারি, যেমন নেটওয়ার্ককে আরও নির্ভরযোগ্য এবং পারফরম্যান্স করা, উচ্চ মানের গেম গ্রাফিক্স প্রদান করা, অথবা ব্যবহারকারীদের মধ্যে গেম শেয়ার করার ক্ষমতা। আমি এই বিষয়ে কঠোর পরিশ্রম করছি। অনুসরণ করুন প্রকল্প এবং যদি আপনি এটি পছন্দ করেন তাহলে সমর্থন করুন.

উত্স: www.habr.com