常用的系統架構分析

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GAME 都是採用此架構。

圖 五、Pure Client/Server 架構圖

另一種 Hybrid Client/Server 架構是將 Client/Server 架構加以改 良，如圖 六所示，它的最大特點在於 Client 端則會存有部分的資料庫，

利用未知狀態推測演算法(Dead Reckon)立即對玩家的輸入作出反應，

Client 端可以推測自己目前的狀態，所以即使 Client 端尚未收到 Server 端的訊息，Client 端仍可以繼續進行遊戲。雖然 Client 可以計算其目前 的狀態，但 Server 則仍擁有最後狀態的決定權，也就是說如果 Client 端 所推測的狀態和 Server 所計算的結果不同，則 Server 就會通知 Client 進 行狀態的修正，所以此架構最大的問題在於網路延遲的影響。若 Client 與 Server 之間的傳輸延遲過大，將導致 Client 端所推測而得之資料庫內容 與 Server 端的資料庫內容差異太大，像是著名的 Half Life 就是採用此種 架構；而在 Pure Client/Server 架構之下，此資料庫只存在於 Server 端。

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圖 六、Hybrid Client/Server 架構圖 ii Peer-to-Peer 架構：

如圖 七所示，由於此種架構沒有 Server 來負責處理訊息，運算都是 在每個 client 端上計算，然後再將訊息送給其他的電腦，然後藉由這些電 腦直接互相傳遞，因此避免了不避要的傳輸延遲，所以此種架構最大好處 就在於它的即時性。但是如果要在網際網路環境上建立點對點的架構，則 每部電腦都必須對所有的電腦建立連線並做傳輸處理，因此對於電腦的運 算能力與連線頻寬造成不小的負擔。另外對於遊戲經營來說，此架構並沒 有 Server 來維持遊戲狀態的一致性，所以安全性的是一個很大的問題，這 也是爲什麼少有線上遊戲廠商採用此架構的原因。

針對頻寬負擔問題，目前有 IP Multicasting 技術可以來減輕網路的 loading 負擔，而所謂的 IP Multicasting 技術就是指將 IP 加以群組化，

然後可以透過 IP 群組來傳送訊息封包的一種技術，如此我們可以只單獨針 對某些 IP 或群組來進行資料傳送即可[23]，藉由減少傳遞的封包數來減少 網路流量的負擔。關於 IP Multicasting 的應用，MiMaze 公司有利用此技 術來開發一套簡單的 3D 迷宮遊戲，而遊戲架構及 protocol 就是應用此技

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術來設計的[24]。由於目前 IP Multicasting 並不普遍，所以以

Peer-to-Peer 架構來做遊戲的並不多見，也還不成熟，所以目前大多還是 應用在區域連線遊戲中。此架構的連線遊戲代表為 Age of King。

圖 七、Peer-to-Peer 架構圖

上述架構應用在 Online Game 中會有下面潛在的問題，Client/Server 架構 會因為中央 Server 的運算延遲而造成整個遊戲的進行不流暢，或是必須等待中 央 Server 的回應才能繼續遊戲；雖然架構可以多了推測自己狀態的機制，讓 Client 端不需等待中央 Server 也可以繼續遊戲，但是卻容易造成 Client 端所 推測的資料庫內容可能與 Server 端的資料庫內容差異太大的問題。這種架構也 會因為玩家的人數過多，只能利用拒絕玩家登入的方式來保護 Server 避免造成 當機，所以會有玩家人數上限的問題，然而藉由增加 Server 的數量來提高人數 上限並分散流量，不過玩家往往還是會聚集在同一個 Server 遊戲，所以 Loading Balance 的效果不是很顯著，也使得其他 Server 效能沒有完全利用，投資更多 的硬體成本卻無法發揮它們最大的效能。而 Peer-to-Peer 架構因為每台電腦必 須對所有的電腦建立連線並做傳輸處理，對於電腦運算能力與連線頻寬都造成不 小的負擔，雖然 IP Multicasting 的技術減輕網路 loading 的負擔，但是目前 IP Multicasting 技術並不成熟，還不能應用在商業環境中，許多技術及頻寬問

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題還待以改進，目前還只是應用在區域連線遊戲中。

另外，我們在另一篇研究內容中有看到類似本研究架構所設計的概念，它提 出來的架構稱作為 FreeMMG Model[25]，同樣也是採用混合 Client-Server 與 P2P 的遊戲架構，以及利用遊戲地圖切割的方式來減輕 Server 的 Loading，其架構 如圖 八所示，可以看到中間部分的 Client 群集中彼此是互相連線，而群集裡會 有一個 Client 專門負責與 Server 連線及更新，此 Client 的角色也就相當於本 研究架構中的 Local Game Server 的角色；而 FreeMMG Model 與本研究架構的相 異點是在 FreeMMG Model 中，地圖必須是事前所定義好的，然後加以分配管理，

由於地圖是靜態分配，也就減少了架構的彈性。

而在本研究中，我們利用了 Quadtree 的資料結構來紀錄 Local Game Server 和其負責區域的對應關係，可以動態地視玩家人數上限或 Servers 負擔多寡，決 定是否新增或縮減 Local Game Server 個數，加以重新分割及分配地圖管理，在 我們架構中，地圖是動態分配的，如此使得架構能更富有彈性，Master Server 能夠自主性的調整地圖的分配配來減輕 Local Game Server 的負擔，讓遊戲能夠 有更好的效能品質。

圖 八、FreeMMG Model 架構圖

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