Minecrafti serveri optimeerimine

Meie blogis oleme juba rääkinud, kuidas luua oma Minecraft server, kuid sellest ajast on möödunud 5 aastat ja palju on muutunud. Jagame teiega praeguseid viise populaarse mängu serveri loomise ja optimeerimise kohta.

Oma 9-aasta ajaloo jooksul (kui arvestada väljaande kuupäeva) on Minecraft teeninud hämmastava arvu fänne ja kriitikuid nii tavaliste mängijate kui ka geegide seas. Lihtne kuubikute maailma kontseptsioon on muutunud tavalisest ajaviitest universaalseks keskkonnaks suhtlemiseks ja erinevate reaalse maailma objektide loomise jaoks.

Lisaks ehitamisele on mängus võimalus luua loogika skeeme, mis võimaldavad ellu viia täieõiguslikke algoritme Minecraftis. YouTube'is on rohkesti muljetavaldavaid videoid, kus inimesed on teinud tohutu töö ja investeerinud palju aega, et luua koopia millestki elektronseadmest või ehitada üksikasjalik koopia olemasolevatest ja väljamõeldud arhitektuurilistest ehitistest. Kõik piirneb vaid mängija fantaasia ja mängumaailma võimalustega.

Kuid jätkame rääkimist sellest, mida mängijad loovad, ning vaatame rakenduse serveri osa ja käsitleme probleeme (mõnikord väga keerulisi), mis võivad tekkida koormuse all töötamise protsessis. Ütleme kohe, et räägime ainult Java Edition'ist.

Serverite tüübid

Lihtsaim variant on server, mis on integreeritud mängu kliendi sisse. Loote maailma, vajutate nuppu, ja server on kohaliku võrgu kaudu kergesti kättesaadav. Selline variant ei suuda taluda tõsist koormust ja seetõttu ei uurime seda isegi edasi.

Vanilla

Mojang Studios jagab mängu serveri osa tasuta Java-rakendusena ametlikult veebilehelt. See võimaldab luua omaenda erakserver ja isikliku maailma, tehes selle kergesti kättesaadavaks igast maailma punktist. Esmakordsetele tegijatele on olemas suurepärane tutvustus, mis on saadaval vastavas mängu Wikis.

Selle lähtekoha üks tõsine puudus on see, et puuduvad võimalused "karbist välja" pluginate ühendamiseks, mis laiendavad serveri funktsionaalsust ja võimaldavad mitte ainult paljusid protsesse automatiseerida, vaid ka sooritusvõimetoptimeerida. Lisaks vajab ametlik server piisavalt suurt töötlemismälu igale ühendatud mängijale.

Bukkit

Harrastajate loodud serverirakendus Vanilla versiooni alusel Bukkit laiendas mängu võimalusi märgatavalt pluginate ja modifikatsioonide toetamise kaudu. See võimaldas mitte ainult lisada mängu uusi plokke, vaid ka teha erinevaid manipulatsioone, mis olid tavalise tarkvara jaoks kättesaamatud. Mis on huvitav, see rakendus nõudis mälu oluliselt vähem.

Bukkit'i installimine ei ole eriline vaev, vastav juhend on ressursis GamePedia. Kuid see ei ole mõttekas, kuna alates 2014. aastast on Bukkit'i meeskond lahku läinud, projekti arendajad on saanud Mojang Studios töötajateks ja hoidla on jäetud. Seega on Bukkit tegelikult surnud ja on mõistlik pöörata tähelepanu kahele järgmisele projektile.

SpigotMC

Pluginade arendajate elukergendamiseks oli vajalik API, et suhelda mängumaailmaga. Just selle ülesande lahendasid Spigot, võttes aluseks Bukkit'i tuuma ja töötades selle paremaks usaldusväärsuseks ja sooritusvõimeks. Siiski, Git-repositoorium projekti on takistatud digitaalse ajastu autoriõiguse seaduse (DMCA) tõttu, ja sealt allalaadimine on võimatu.

Praegu arendatakse SpigotMC aktiivselt ja seda kasutatakse. See toetab kõiki Bukkit'i alla loodud pluginaid, kuid ei ole nende tagasiühilduv. DMCA Takedown'i keelu ringist mööda hiilimiseks pandi paika elegantne lahendus nimega BuildTools. See tööriist vabastab vajadusest jaotada compiled rakendust ja võimaldab kasutajatel Spigot, CraftBukkit ja Bukkit ise allikakoodist kompileerida. Kõik see muudab DMCA keelu kasutuks.

PaperMC

Tundub, et kõik on suurepärane ja Spigot on saanud suurepäraseks valikuks. Kuid mõned entusiastid pidasid seda siiski väheks ja lõid oma Spigot'i "steroidide peal" forki. Peamine eelis on, et “It’s stupid fast”. Arendatud projekti lehel kommuun ühiskond aitab valmis kiiresti lahendama tekkinud küsimusi, ja laiendatud API - looma huvitavaid pluginaid. PaperMC käivitamiseks on vajalik vaid üks lihtne käsk, nagu on toodud dokumentatsioon.

PaperMC on kõik ühilduv, seega SpigotMC-le kirjutatud pluginad töötavad kergesti ka PaperMC-l, kuid ametlikku tuge ei pakuta. Tagasiühilduvus SpigotMC-ga on samuti olemas. Nüüd, kui oleme loetlenud erinevad serveri loomise võimalused, liigume edasi jõudlusprobleemide juurde, mis võivad esineda.

Probleemid ja lahendused

Peamine, mida tuleb mõista, on see, et kõik, mis puudutab mängumaailma töötlemist, töödeldakse ainult ühe füüsilise serveri arvutustihedusega korra. Seega, kui teil on suurepärane server kümne arvutustihedusega kerniga, siis koormatakse ainult ühte. Kõik teised jäävad tegelikult tühjaks. Selline on rakenduse arhitektuur, ja te ei saa selle vastu midagi ette võtta. Seega serveri valimisel tuleks tähelepanu pöörata mitte tuumade arvule, vaid taktsagedusele. Mida kõrgem on taktsagedus, seda parem on jõudlus.

Mis puudutab RAM-i mahtuvust, siis tuleks lähtuda järgmistest näitajatest:

• planeeritud mängijate arv;
• planeeritud maailmade arv serveris;
• iga maailma suurus.

Peab meeles pidama, et Java rakendusele on alati vajalik mälureserv. Kui arvate, et mälu tarbimine on 8 gigabayti, siis tegelikult peaks olema 12. Numbrid on tinglikud, kuid sisu ei muutu.

Serveriosa käivitamiseks soovitame kasutada artiklis märgitud märke Tuning the JVM – G1GC Garbage Collector Flags for Minecraft. See "must maagia" võimaldab serveril õigesti seadistada "prügikoguja" ja optimeerida RAM-i kasutamist. Ei ole mõtet eraldada rohkem mälu, kui server tegelikult tarbib, kui mängijate arv on kõrgem.

Blokikaardi genereerimine

„Kas te tõeliselt arvate, et kuu eksisteerib ainult siis, kui te seda vaatate?” (Albert Einstein)

Täiesti uus server. Kui mängija esmakordselt edukalt liitub, ilmub mängu karakter ühisele kogunemispunktile (spawn). See on ainus koht, kus mängumaailm genereeritakse serveri poolt ette. Sel hetkel vaatab kliendi pool seadistusi, kus võtmeparameetriks on joonistuse ulatus. See mõõdetakse chunk'ides (kaardiala 16x16 ja kõrgus 256 plokki). Kui palju chunk'e seal on määratud, just nii palju küsitakse serverilt.

Serveris hoitakse globaalset mängumaailma kaarti, ja kui mängu karakteri ilmumispunktis ei ole veel genereeritud plokke, genereerib server need dünaamiliselt ja salvestab endasse. Lisaks sellele, et see nõuab suuri arvutusressursse, suurendab see pidevalt maailma kaardi suurust. Ühel vanimal anarhilisel serveril 2b2t (2builders2tools) on kaardi suurus juba ületanud 8 Tb, ja maailma piir kulgeb 30 miljoni ploki pealt. Selle serveriga on seotud tuhandeid lugusid ja see väärib eraldi artiklite seeriat.

Maailma genereerimine ühe mängija ümber ei ole probleem. Maailma genereerimine sada mängijat ümber tekitab serveris lühiajalisi väiksemaid viivitusi, pärast mida koormus väheneb. Kui joonistuse ulatus ulatub tuhandete mängijate ümber, on server juba võimeline „kukutama“ ning viskama kõik kliendid välja ajakaotuse tõttu.

Serveri tarkvaras on selline väärtus nagu TPS (Ticks per Server — taktid sekundis). Normaalsetele tingimustele vastab 1 takt 50 ms. (1 reaalmaailma sekund vastab 20 mängumaailma taktile). Kui ühe takti töötlemine kasvab 60 sekundini — serveri rakendus suletakse, lõpetades kõik mängijad.

Lahendus on piirata maailma teatud koordinaatidega ja teha plokkide eelgenereerimine. Sel moel elimineerime dünaamilise genereerimise vajaduse mängu käigus, ja serveril on piisav lugeda juba olemasolevat kaarti. Mõlemad küsimused lahendatakse üheainsa pistikprogrammi abil. WorldBorder.

Kõige lihtsam on seada maailma piir ringina spawn-punkti suhtes (kuigi see võib olla mistahes kujuga) ühe käsuga:

/wb set <радиус в блоках> spawn

Kui mängu karakter proovib piiri ületada, visatakse ta tagasi mitme ploki kaugusele. Kui seda teha mitu korda lühikese aja jooksul, siis sunnitakse rikkumist sooritanud mängija teleportima spawni punkti. Eelnev maailma genereerimine toimub veelgi lihtsamalt käsuga:

/wb fill

Kuna see tegevus võib potentsiaalselt mõjutada serveris olevaid mängijaid, ärge unustage kinnitada selle teostamist:

/wb confirm

Kokku kulus 5000 ploki (~40 miljardit ploki) raadiusega maailma genereerimiseks umbes 2 tundi Intel® Xeon® Gold 6240 protsessoril. Seega, kui soovite käivitada suurema kaardi eel genereerimise, arvestage, et see protsess võtab tublisti aega ja serveri TPS vähendab oluliselt. Samuti pidage meeles, et isegi 5000 ploki raadius vajab umbes 2 GB ruumi kõvakettal.

Kuigi plugina viimane versioon on loodud Minecrafti versiooni 1.14 jaoks, on praktikas leitud, et see töötab suurepäraselt ka uusimates versioonides. Täielik käskude nimekiri koos selgitustega on saadaval plugina foorumis.

Probleemsed plokid

Minecraftis on erinevaid plokke tohutult. Kuid soovime lugedes tähelepanu juhtida plokile nimega TNT. Nagu nimestki selgub, on see plokk lõhkeaine. (toimetuse märkus – see on mänguasi virtuaalses maailmas ning ei oma seost tegelike lõhkeainetega). Selle eripära on see, et aktiveerimise hetkel hakkab plokile mõju avaldama gravitatsioon. See sunnib serverit arvutama kõik koordinaadid, kui plokk hakkab langema.

Kui plokke TNT on mitu, siis ühe ploki detonatsioon põhjustab naabrite plokkide detonatsiooni ja gravitatsiooni aktiveerimist, levitades neid igas suunas. Kogu see ilus mehaanika serveri poolel näeb välja nagu palju tegevusi iga ploki trajektoori arvutamiseks ja naabrite plokkidega suhtlemiseks. Ülesanne on äärmiselt ressursimahukas, mis on kergesti kontrollitav. Genereerige ja detonatsioonige TNT plokist kuub, mille suurus on vähemalt 30x30x30. Ja kui arvasite, et teil on hea ja võimas mänguarvuti, siis eksisite tõeliselt 😉

/fill ~ ~ ~ ~30 ~30 ~30 minecraft:tnt

Sarnane „eksperiment“ serveris Intel® Xeon® Gold 6240 põhjustas tõsise „languse“ TPS-is ja 80% koormuse CPU-s kogu detoneerimise aja. Seega, kui ükskõik milline mängija suudab sellise asja korda saata, siis jõudlusprobleem mõjutab kõiki serveris olevaid mängijaid.

Isegi rangem variant — Kraadi Kristallid. Kui TNT siiski plahvatab järjestikku, siis Kraadi Kristallid detoneeruvad kõik samaaegselt, mis teoorias võib täielikult peatada serveri rakenduse töö.

Seda stsenaariumi on võimalik vältida, kui keelata nende plokkide kasutamine mängumaailmas täielikult. Näiteks pistiku kaudu WorldGuard. Pange tähele, et see plugin iseenesest ei toimi ilma teise plugina WorldEdit. Seega installige kõigepealt WorldEdit ja seejärel WorldGuard.

Kokkuvõte

Mänguserveri tõhus haldamine ei ole lihtne ülesanne. Raskused ja jõudluse langus varitsevad iga sammu peal, eriti kui mitte arvestada mängu protsessi enda mehhanismi. Kõike ette näha on võimatu, sest mängijad on aeg-ajalt väga leidlikud üritades sundida serverit täitma ülesandeid, milleks see ei olnud ette nähtud. Ainult mõistlik tasakaal riskide ja seatud piirangute vahel võimaldab serveril töötada pidevalt ja mitte langetada oma jõudlust kriitilistele väärtustele.

Karantiinis igatsesid mõned meie töötajad oma lemmikbüroode järele ja otsustasid luua need Minecraftis. Teil on ka võimalus meid külastada, riskimata oma tervise ja raiskamata aega teel.

Selleks kutsume kõiki soovijaid meie serverisse minecraft.selectel.ru klientversioon 1.15.2), kus on taaslooduud andmekeskused Lilleline-1 ja Lilleline-2. Ärge unustage nõustuda täiendavate ressursside allalaadimisega; need on vajalikud mõnede asukohtade korrektselt kuvamiseks.

Teid ootavad seiklused, sooduskoodid, „munad“ ja meeldiv suhtlemine.

Allikas: habr.com