P2P Ansätze für Multiplayer Games. Tonio Triebel Universität Mannheim

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1 P2P Ansätze für Multiplayer Games Universität Mannheim 1

2 Überblick Motivation Anforderungen P2P-Spieleoverlays psense VON Donnybrooke Planet PI4 2

3 Motivation Warum sind P2P-Ansätze interessant für Computerspiele? 3

4 Beispiel: Eve Online EVE ONLINE LAUNCHES LARGEST SUPERCOMPUTER IN THE GAMING INDUSTRY EVE's star systems are loaded as a separate process onto any one of hundreds of IBM blade servers Record of concurrent users: 60,453 (Jun 7th 2010) Gamestate consists of more than 1,1 TB Data 4

5 Eve Online s Storage Device: Ram San 440 RamSan-440 highlights: The World's Fastest Storage : The world s first non-volatile RAM-based SSD 512GB of storage capacity 600,000 random IOPS sustained (reads from Flash) 4.5 GB/s sustained bandwidth (to Flash) ~ $ 5

6 Netzwerkarchitekturen Client/Server Reines P2P-Overlay Zentralisiertes P2P-Overlay Hybrides P2P-Overlay DHT-basiertes P2P-Overlay 6

7 Anforderungen an Netzwerkspiele: Konsistenz Persistenz Sicherheit Echtzeitfähigkeit Skalierbarkeit Robustheit / Stabilität Fairness Kosten 7

8 Anforderungen an Delay / Bandbreite Delay Bandbreite (up) Bandbreite (down) Counterstrike < 100 ms 15,7 kb/s 16,4 kb/s World of Warcraft 300 ms 2,1 kbit/s 6,9 kbit/s Second Life ms 500+ kbit/s 500+ kbit/s Ping Mannheim-Hamburg ~ 25 ms RTT DSL 16000: kbit/s downstream kbit/s upstream 8

9 P2P-Spieleoverlays Ziel: Skalierbares Netzwerk mit hoher Echtzeitfähigkeit Idee: Reduziere Updatenachrichten auf direkte Nachbarn in der Sichtbzw. Interaktionsreichweite Area of Interest 9

10 P2P-Spieleoverlays Information Dissemination Overlays (IDO): Area of Interest (AoI) Konzept wird genutzt, um Kommunikationsgruppen zu bilden Updates im AoI werden mit einer hohen Frequenz ausgetauscht Nachbarn außerhalb des AoI werden mit einer geringeren Nachrichtenfrequenz verwaltet 10

11 psense Near Node: Spieler, die sich in der virtuellen Welt in der Nähe befinden (AoI-basiert). Zu den Near Nodes wird eine direkte Verbindung aufgebaut. Sensor Node: AusgewählteKnoten, die sich außerhalb des AoI befinden und für die Erkennung neuer Nachbarn zuständig sind. 11

12 psense Overlay-Struktur von psense 12

13 Voronoi-based Overlay Network (VON) Idee: Nutze ein Voronoi-Diagramm, um neue Nachbarn zu finden Shun Yun Hu Circle Area of Interest (AOI) White self Yellow enclosing neighbor L. Blue boundary neighbor Pink enclosing & boundary Green other neighbor D. Blue unknown neighbor 13

14 Voronoi Diagramm Die Ebene wird durch Punkte (Sites) in Regionen unterteilt. Jeder Region enthält alle Punkte die zu der Site am nächsten gelegen sind Kann verwendet werden, um die k nächsten Nachbarn zu finden Nachbarn Site Region 14

15 Donnybrook Donnybrook: enabling large-scale, high-speed, peer-to-peer games Idee: Jeffrey Pang Baue zu allen Spielern eine direkte Verbindung auf und sende mit einer sehr geringen Updaterate Erkenne interessante Spieler mit denen interagiert wird Erhöhe die Updaterate zu interessanten Spielern (ca. 3-5) 15

16 Interest Set Schätzung der Menschlichen Aufmerksamkeit: θ 1 θ 2 d 1 d 2 Player 1 Player 2 16

17 Interest Set Not in Interest Set = Interest Set 17

18 P2P-Benchmarking Wie können einzelne Spieleoverlays miteinander verglichen werden? 18

19 P2P-Benchmarkumgebung: Planet PI4 FPS MMOG Modulare Netzwerkarchitektur Integrierte Underlay-Simulation Unterschiedliche KI-Implementierungen 19

20 Planet PI4 20

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