{"id":37812,"date":"2019-10-31T22:19:55","date_gmt":"2019-10-31T19:19:55","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/megapaket-kak-razrabotchikam-factorio-udalos-reshit-problemu-s-multipleerom-na-200-igrokov\/"},"modified":"2019-10-31T22:19:55","modified_gmt":"2019-10-31T19:19:55","slug":"megapaket-kak-razrabotchikam-factorio-udalos-reshit-problemu-s-multipleerom-na-200-igrokov","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/megapaket-kak-razrabotchikam-factorio-udalos-reshit-problemu-s-multipleerom-na-200-igrokov","title":{"rendered":"Mega-Paket: Wie es den Entwicklern von Factorio gelang, das Problem mit Multiplayer f\u00fcr 200 Spieler zu l\u00f6sen.","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Mega-Paket:
\nIm Mai dieses Jahres nahm ich als Spieler an der MMO-Veranstaltung KatherineOfSky<\/a><\/noindex>teil. Ich bemerkte, dass, sobald die Anzahl der Spieler eine bestimmte Zahl erreicht, einige von ihnen alle paar Minuten \u201eabfallen\u201c. Leider f\u00fcr Sie (aber nicht f\u00fcr mich) war ich einer der Spieler, die sich jeden Mal verabschiedeten auch bei stabiler Verbindung. Ich nahm dies als pers\u00f6nliche Herausforderung und begann, nach den Ursachen des Problems zu suchen. Nach drei Wochen Debugging, Tests und Korrekturen war der Fehler schlie\u00dflich behoben, aber diese Reise war alles andere als einfach.<\/b>, selbst bei einer guten Verbindung. Ich habe das als pers\u00f6nliche Herausforderung angesehen und begonnen, nach den Ursachen des Problems zu suchen. Nach drei Wochen des Debuggings, Testens und Fehlersuchens war der Fehler schlie\u00dflich behoben, aber diese Reise war alles andere als einfach.<\/p>\n

Die Probleme in Mehrspieler-Spielen sind sehr schwer nachzuvollziehen. Sie treten oft unter sehr spezifischen Netzwerkkonfigurationen und Zust\u00e4nden im Spiel auf (in diesem Fall \u2014 mit mehr als 200 Spielern). Selbst wenn es gelingt, das Problem nachzustellen, kann es nicht richtig debuggt werden, da das Setzen von Kontrollpunkten das Spiel stoppt, die Timer verwirrt und in der Regel zu einer Unterbrechung der Verbindung aufgrund von Timeout f\u00fchrt. Aber dank Hartn\u00e4ckigkeit und eines gro\u00dfartigen Tools namens clumsy<\/a><\/noindex> , konnte ich herausfinden, was wirklich passiert.<\/p>\n

Kurz gesagt: Aufgrund eines Fehlers und einer unvollst\u00e4ndigen Implementierung der Verz\u00f6gerungssimulation befand sich der Kunde manchmal in der Situation, dass er in einem einzigen Takt ein Netzwerkpaket mit etwa 400 Aktionen von Spielentit\u00e4ten (wir nennen es \"Megapaket\") senden musste. Danach muss der Server nicht nur alle diese Eingabewertungen korrekt empfangen, sondern sie auch an alle anderen Kunden senden. Wenn du 200 Kunden hast, wird das schnell zum Problem. Der Kanal zum Server wird schnell \u00fcberlastet, was zu Paketverlusten und einem Kaskadeneffekt an wiederholt angeforderten Paketen f\u00fchrt. Die Verz\u00f6gerung der Eingabewertungen f\u00fchrt dann dazu, dass noch mehr Kunden beginnen, Megapakete zu senden, und die Lawine wird noch gr\u00f6\u00dfer. Gl\u00fcckliche Kunden schaffen es, sich zu erholen, w\u00e4hrend alle anderen \"ausfallen\".
\n<\/a><\/noindex>
\n\"Mega-Paket:
\nDas Problem war ziemlich grundlegend, und ich habe zwei Wochen gebraucht, um es zu beheben. Es ist recht technisch, daher werde ich im Folgenden die technischen Einzelheiten erl\u00e4utern. Aber zun\u00e4chst sollten Sie wissen, dass ab Version 0.17.54, die am 4. Juni ver\u00f6ffentlicht wurde, der Multiplayer unter Bedingungen mit tempor\u00e4ren Verbindungsproblemen stabiler geworden ist, und die Verz\u00f6gerungsreduzierung deutlich weniger fehleranf\u00e4llig ist (weniger Ruckler und Teleportationen). Au\u00dferdem habe ich die Methode zur Reduzierung von Verz\u00f6gerungen im Spiel ge\u00e4ndert und hoffe, dass sie dadurch etwas fl\u00fcssiger werden.<\/p>\n

Multiplayer-Megapaket \u2014 technische Einzelheiten<\/h3>\n

\nEinfach ausgedr\u00fcckt funktioniert der Multiplayer im Spiel folgenderma\u00dfen: Alle Clients simulieren den Spielzustand, indem sie nur die Eingaben der Spieler empfangen und senden (genannt \u201eInput Actions\u201c Input Actions<\/i>). Die Hauptaufgabe des Servers besteht darin, sicherzustellen Input Actions<\/i> und zu steuern, dass alle Clients in einem Takt die gleichen Aktionen ausf\u00fchren. Mehr dazu k\u00f6nnen Sie im Post lesen FFF-149<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Da der Server Entscheidungen treffen muss, welche Aktionen ausgef\u00fchrt werden sollen, verlaufen die Aktionen des Spielers in etwa folgender Reihenfolge: Aktion des Spielers -> Spielclient -> Netzwerk -> Server -> Netzwerk -> Spielclient. Das bedeutet, dass jede Aktion des Spielers erst ausgef\u00fchrt wird, nachdem sie den Hin- und R\u00fcckweg \u00fcber das Netzwerk zur\u00fcckgelegt hat. Dadurch w\u00fcrde das Spiel extrem langsam erscheinen; daher wurde fast sofort nach der Einf\u00fchrung des Mehrspielermodus ein Mechanismus zur Verborgenen Verz\u00f6gerung implementiert. Die Verborgene Verz\u00f6gerung emuliert die Eingabe des Spielers, ohne die Aktionen anderer Spieler und Entscheidungen des Servers zu ber\u00fccksichtigen.<\/p>\n

\"Mega-Paket:
\nIn Factorio gibt es einen Spielzustand Spielzustand<\/i> \u2013 das vollst\u00e4ndige Zustand der Karte, des Spielers, der Entit\u00e4ten und aller anderen Elemente. Er wird deterministisch in allen Clients simuliert, basierend auf den vom Server empfangenen Aktionen. Der Spielzustand ist heilig, und wenn er jemals von dem Server oder einem anderen Client abweicht, entsteht eine Desynchronisation.<\/p>\n

Zus\u00e4tzlich Spielzustand<\/i> wir haben einen Zustand der Verz\u00f6gerung Verz\u00f6gerungszustand<\/i>. Er enth\u00e4lt eine kleine Teilmenge des Hauptzustands. Verz\u00f6gerungszustand<\/i> es ist nicht heilig und stellt einfach dar, wie der Zustand des Spiels in Zukunft aussehen wird, basierend auf den Eingaben der Spieler. Input Actions<\/i>.<\/p>\n

Daf\u00fcr speichern wir eine Kopie der erstellten Input Actions<\/i> in der Verz\u00f6gerungswarteschlange.<\/p>\n

\"Mega-Paket:
\nDas hei\u00dft, am Ende des Prozesses sieht das Bild auf der Clientseite ungef\u00e4hr so aus:<\/p>\n

    \n
  1. Wir wenden an Input Actions<\/i> alle Spieler auf Spielzustand<\/i> so, wie diese Eingabeschnitte vom Server empfangen wurden.<\/li>\n
  2. Wir entfernen aus der Verz\u00f6gerungswarteschlange alle Input Actions<\/i>, die laut Server bereits auf Spielzustand<\/i>.<\/li>\n
  3. Entfernen Verz\u00f6gerungszustand<\/i> angewendet wurden, und setzen es zur\u00fcck, damit es genau so aussieht wie Spielzustand<\/i>.<\/li>\n
  4. Wir wenden alle Aktionen aus der Verz\u00f6gerungswarteschlange auf Verz\u00f6gerungszustand<\/i>.<\/li>\n
  5. Basierend auf den Daten Spielzustand<\/i> und Verz\u00f6gerungszustand<\/i> rendern wir das Spiel f\u00fcr den Spieler.<\/li>\n<\/ol>\n

    \nDas alles wird in jedem Takt wiederholt.<\/p>\n

    Zu kompliziert? Entspannen Sie sich nicht, das ist noch nicht alles. Um die Unzuverl\u00e4ssigkeit von Internetverbindungen auszugleichen, haben wir zwei Mechanismen entwickelt:<\/p>\n