אופטימיזציה של שרת Minecraft

בבלוג שלנו כבר יש סיפר, איך ליצור שרת Minecraft משלך, אבל 5 שנים חלפו מאז והרבה השתנה. אנו חולקים איתך דרכים נוכחיות ליצור ולייעל את חלק השרת של משחק כה פופולרי.

במהלך ההיסטוריה בת 9 השנים שלה (לספור מתאריך השחרור), Minecraft צברה מספר מדהים של מעריצים ושונאים גם בקרב שחקנים רגילים וגם גיקים. התפיסה הפשוטה של ​​עולם עשוי בלוקים התפתחה מצורה פשוטה של ​​בידור למדיום אוניברסלי לתקשורת ויצירת אובייקטים שונים מהעולם האמיתי.

בנוסף לבנייה, למשחק יש את היכולת ליצור הִגָיוֹן, המאפשרים לך ליישם אלגוריתמים מן המניין בתוך Minecraft. יוטיוב מלא בסרטונים מאוד מרשימים שבהם אנשים, לאחר שהשקיעו מאמץ עצום והשקיעו זמן רב, יצרו עותק של מכשיר אלקטרוני זה או אחר או בנו עותק מפורט קיים и בִּדְיוֹנִי מבנים אדריכליים. הכל מוגבל רק על ידי הדמיון של הגיימר והאפשרויות של יקום המשחקים.

אבל בואו לא נדבר יותר על מה בדיוק השחקנים יוצרים, אלא בואו נסתכל על חלק השרת של האפליקציה ונדגיש את הבעיות (לעיתים מורכבות מאוד) שעלולות להתעורר במהלך פעולה תחת עומס. בוא נעשה הזמנה מיד שנדבר רק על מהדורת Java.

סוגי שרתים

האפשרות הפשוטה ביותר היא שרת מובנה בלקוח המשחק. יצרנו עולם, לחצנו על כפתור אחד, והשרת הפך נגיש דרך הרשת המקומית. אפשרות זו אינה יכולה לעמוד בעומס רציני, ולכן אפילו לא נשקול אותה.

וָנִיל

אולפני Mojang מפיצים את חלק השרת של המשחק כיישום Java בחינם באתר הרשמי. זה מאפשר לך ליצור משלך שרת ייעודי והעולם האישי, מה שהופך אותו לנגיש לחיבור מכל מקום על פני כדור הארץ. למי שעושה את זה בפעם הראשונה, יש יופי הדרכה, זמין בוויקי המשחקים המקביל.

לגישה זו יש חיסרון רציני אחד, כלומר היעדר יכולות יציאה מהקופסה לחיבור פלאגינים המרחיבים את הפונקציונליות של השרת ומאפשרים לא רק להפוך תהליכים רבים לאוטומטיים, אלא גם לייעל את הביצועים. בנוסף, לשרת הרשמי יש צריכת RAM די גדולה עבור כל נגן מחובר.

בוקיט

אפליקציית שרת שנוצרה על ידי חובבים על בסיס גרסת Vanilla בוקיט הרחיב משמעותית את יכולות המשחק על ידי תמיכה בתוספים ומודים (שינויים). זה איפשר לא רק להוסיף בלוקים חדשים למשחק, אלא גם לבצע מניפולציות שונות שלא היו נגישות לתוכנת וניל. מעניין שהאפליקציה הזו דרשה פחות זיכרון באופן משמעותי.

התקנת Bukkit אינה קשה; ההוראות המתאימות נמצאות במשאב GamePedia. אבל זה לא הגיוני, מאז 2014 צוות Bukkit התפרק, מפתחי הפרויקט הפכו לעובדים של אולפני Mojang, ו מאגר נָטוּשׁ. לפיכך, Bukkit למעשה מת, והגיוני לשים לב לשני הפרויקטים הבאים.

SpigotMC

כדי להקל על מפתחי תוספים, היה צורך בממשק API לאינטראקציה עם עולם המשחק. זו בדיוק הבעיה שהיוצרים פתרו. שפוף, לוקח את ליבת Bukkit ומעבד אותה מחדש כדי להשיג אמינות וביצועים טובים יותר. על כל פנים, מאגר Git הפרויקט נחסם עקב חוק Digital Millennium Copyright Act (DMCA), ואי אפשר להוריד משם את קוד המקור.

נכון לעכשיו, SpigotMC מפותחת ומשתמשת באופן פעיל. הוא תומך בכל התוספים שנוצרו עבור Bukkit, אך אינו תואם לאחור איתו. כדי לעקוף את ה-DMCA Takedown, הומצאה שיטה אלגנטית בשם BuildTools. כלי זה מבטל את הצורך בהפצת אפליקציה מהודרת ומאפשר למשתמשים לקמפל את Spigot, CraftBukkit ו-Bukkit מקוד המקור. כל זה הופך את איסור ה-DMCA לחסר תועלת.

PaperMC

הכל נראה מגניב, וספיגוט הפך לאופציה מצוינת. אבל זה לא הספיק לכמה חובבים, והם יצרו מזלג משלהם של ספיגוט "על סטרואידים". עַל עמוד הפרויקט היתרון העיקרי הוא ש"זה מטופש מהר". מפותח קהילה מאפשר לך לפתור במהירות בעיות מתעוררות, וה-API המורחב מאפשר לך ליצור תוספים מעניינים. אתה יכול להפעיל את PaperMC עם פקודה אחת פשוטה, הניתנת ב תיעוד.

ל- PaperMC יש תאימות מצוינת, כך שתוספים שנכתבו עבור SpigotMC יכולים לעבוד בקלות על PaperMC, אך ללא תמיכה רשמית. קיימת גם תאימות לאחור עם SpigotMC. כעת, לאחר שמנינו את האפשרויות השונות ליצירת שרת, נעבור לבעיות הביצועים שעלולות לצוץ.

בעיות ופתרונות

הדבר העיקרי שאתה צריך להבין הוא שכל מה שקשור לעיבוד עולם המשחק יעובד רק בליבת מחשוב אחת של השרת הפיזי. אז אם פתאום יש לך שרת מצוין עם תריסר ליבות מחשוב, אז רק אחת תיטען. כל השאר יהיו כמעט בטלים. זו הארכיטקטורה של האפליקציה, ואין מה לעשות בקשר לזה. אז בבחירת שרת, כדאי לשים לב לא למספר הליבות, אלא לתדר השעון. ככל שהוא גבוה יותר, כך הביצועים יהיו טובים יותר.

לגבי נושא קיבולת ה-RAM, עלינו להמשיך מהאינדיקטורים הבאים:

• מספר שחקנים מתוכנן;
• מספר מתוכנן של עולמות בשרת;
• גודלו של כל עולם.

יש לזכור שאפליקציית Java תמיד צריכה רזרבה של זיכרון RAM. אם אתה מצפה לצריכת זיכרון של 8 גיגה-בייט, אז אתה בעצם צריך 12. המספרים הם יחסיים, אבל המהות לא משתנה.

כדי להפעיל את חלק השרת, אנו ממליצים להשתמש בדגלים המצוינים במאמר כוונון ה-JVM - G1GC אספן אשפה דגלי עבור Minecraft. "קסם שחור" זה מאפשר לשרת להגדיר נכון את "אספן האשפה" ולייעל את השימוש ב-RAM. אתה לא צריך להקצות יותר זיכרון ממה שהשרת צורך בפועל במהלך שיא זרם השחקנים.

יצירת מפת בלוק

"האם אתה באמת חושב שהירח קיים רק כשאתה מסתכל עליו?" (אלברט איינשטיין)

שרת חדש לגמרי. ברגע שהשחקן מתחבר בהצלחה בפעם הראשונה, דמות המשחק מופיעה בנקודת האיסוף הכללית (השרץ). זהו המקום היחיד בו עולם המשחק נוצר מראש על ידי השרת. באותו רגע, חלק הלקוח בוחן את ההגדרות, והפרמטר המרכזי הוא מרחק הציור. זה נמדד ב-chunks (שטח המפה הוא 16×16 וגובה 256 בלוקים) כמה נתחים מצוינים שם זה בדיוק כמה יתבקשו מהשרת.

השרת מאחסן מפה גלובלית של העולם, ואם עדיין לא נוצרו בו בלוקים בנקודת ההופעה של דמות המשחק, אז השרת יוצר אותם באופן דינמי ומאחסן אותם. לא רק שזה דורש משאבי מחשוב גדולים, אלא זה גם מגדיל כל הזמן את גודל מפת העולם. באחד השרתים האנרכיסטיים הוותיקים ביותר 2b2t (2builders2tools) גודל המפה כבר עבר את 8 Tb, והגבול של העולם הוא בסביבות 30 מיליון בלוקים. ישנם אלפי סיפורים הקשורים לשרת הזה והוא ראוי למאמר משלו בסדרה.

יצירת עולם סביב שחקן אחד אינה בעיה. יצירת עולם סביב מאות שחקנים יגרום להאטות קלות בשרת לזמן קצר, ולאחר מכן העומס יקטן. יצירת עולם במרחק עיבוד לקוח בסביבות אלף שחקנים כבר מסוגלת "להפיל" את השרת ולזרוק את כל הלקוחות ממנו בגלל פסק זמן.

בתוכנת השרת יש ערך כגון תב"ע (Ticks per Server - טיקים לשנייה). בדרך כלל, מחזור שעון אחד שווה ל-1 אלפיות השנייה. (שנייה אחת מהעולם האמיתי שווה ל-50 תקתוקים של עולם המשחק). אם העיבוד של סימון אחד יגדל ל-1 שניות, אפליקציית השרת תיסגר ותעיף את כל השחקנים.

הפתרון הוא להגביל את העולם לקואורדינטות מסוימות ולבצע יצירת בלוק מקדים. לפיכך, אנו מסירים את הצורך ביצירה דינמית במהלך המשחק, והשרת יצטרך לקרוא רק מפה קיימת. ניתן לפתור את שתי הבעיות באמצעות תוסף אחד בודד גבול עולמי.

הדרך הקלה ביותר היא להגדיר את גבול העולם בצורה של מעגל ביחס לנקודת השרצים (למרות שניתן ליצור אותה בכל צורה) בפקודה אחת:

/wb set <радиус в блоках> spawn

אם דמות השחקן תנסה לחצות את הגבול, היא תידחק לאחור מספר בלוקים. אם זה נעשה מספר פעמים תוך זמן מוגבל, העבריין יועבר בכוח לנקודת השרצים. הדור המקדים של העולם נעשה אפילו יותר פשוט, עם הפקודה:

/wb fill

מכיוון שפעולה זו עלולה להשפיע על שחקנים בשרת, הקפד לאשר:

/wb confirm

בסך הכל, לקח כשעתיים ליצור עולם עם רדיוס של 5000 בלוקים (~40 מיליארד בלוקים) על מעבד Intel® Xeon® Gold 2. לכן, אם ברצונך ליצור מראש מפה גדולה יותר, שים לב לכך תהליך זה ייקח זמן הגון, וה-TPS של השרת יופחת ברצינות. כמו כן, זכור שאפילו רדיוס של 6240 בלוקים ידרוש כ-5000 GB של שטח דיסק.

למרות העובדה שהגרסה העדכנית ביותר של התוסף פותחה עבור Minecraft גרסה 1.14, נמצא בניסוי שהיא עובדת מצוין בגרסאות הבאות. רשימה מלאה של פקודות עם הסברים זמינה בפורום התוספים.

חסימות בעיות

יש מגוון גדול של בלוקים במיינקראפט. עם זאת, ברצוננו להפנות את תשומת לב הקוראים לבלוק כזה כמו TNT. כפי שהשם מרמז, הבלוק הזה הוא חומר נפץ (הערת עורך - זהו פריט משחק של העולם הווירטואלי ואין לפריט הזה שום דבר עם חומרי נפץ אמיתיים). הייחודיות שלו היא כזו שברגע ההפעלה מתחיל לפעול עליו כוח הכבידה. זה מאלץ את השרת לחשב את כל הקואורדינטות אם ברגע זה הבלוק מתחיל ליפול.

אם יש מספר בלוקים של TNT, אז פיצוץ של בלוק אחד גורם לפיצוץ ולהפעלת כוח המשיכה בגושים שכנים, לפיזורם לכל הכיוונים. כל המכניקה היפה הזו בצד השרת נראית כמו הרבה פעולות לחישוב המסלול של כל בלוק, כמו גם אינטראקציה עם בלוקים שכנים. המשימה עתירת משאבים מאוד, שכל אחד יכול לבדוק בקלות. צור ופוצץ קובייה מגושי TNT שגודלה לפחות 30x30x30. ואם חשבתם שיש לכם מחשב גיימינג טוב וחזק, טעיתם מאוד 😉

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

"ניסוי" דומה בשרת עם Intel® Xeon® Gold 6240 הוביל לירידה רצינית ב-TPS ולעומס של 80% מעבד במהלך כל זמן פיצוץ הבלוק. לכן, אם שחקן כלשהו מסוגל לעשות זאת, אז בעיית הביצועים תשפיע על כל השחקנים בשרת.

אפשרות קשה עוד יותר - גבישי קצה. אם TNT בכל זאת מתפוצץ ברצף, אז קריסטלי ה-Edge מתפוצצים כולם בו זמנית, מה שבתיאוריה יכול לעצור לחלוטין את פעולת אפליקציית השרת.

ניתן להימנע מתרחיש זה רק על ידי איסור מוחלט על השימוש בלוקים אלו בעולם המשחק. לדוגמה, שימוש בתוסף WorldGuard. שימו לב שהתוסף הזה כשלעצמו אינו פועל ללא תוסף אחר עריכת עולם. אז התקן קודם את WorldEdit, ולאחר מכן את WorldGuard.

מסקנה

ניהול נכון של שרת משחקים אינו משימה קלה. קשיים וירידה בביצועים יחכו לכם בכל צעד ושעל, במיוחד אם לא תקחו בחשבון את מכניקת המשחק עצמה. אי אפשר לחזות הכל, כי לפעמים שחקנים יכולים להיות מאוד יצירתיים בניסיון להכריח את השרת לעשות משהו שהוא לא נועד לו. רק איזון סביר בין סיכונים והגבלות שנקבעו יאפשר לשרת לפעול ברציפות ולא להפחית את ביצועיו לערכים קריטיים.

במהלך ההסגר, חלק מהעובדים שלנו התגעגעו למשרדים האהובים עליהם והחליטו ליצור אותם מחדש בתוך Minecraft. יש לך גם הזדמנות לבוא לבקר אותנו מבלי לסכן את בריאותך או לבזבז זמן על הכביש.

לשם כך, אנו מזמינים את כולם לשרת שלנו minecraft.selectel.ru (גרסת לקוח 1.15.2), שבה נוצרו מחדש מרכזי הנתונים Tsvetochnaya-1 ו-Tsvetochnaya-2. אל תשכח להסכים להוריד משאבים נוספים, הם נחוצים לתצוגה נכונה של מיקומים מסוימים.

קווסטים, קודי קידום מכירות, ביצי פסחא ותקשורת נעימה מחכים לכם.

מקור: www.habr.com