Netty servera savienojuma atkļūdošana Ubuntu

Vairāku spēlētāju spēļu servera avāriju diagnostika slodzes laikā

Iedomājieties šo: jūs rīkojat aizraujošu vairāku spēlētāju spēli, spēlētāji ir dziļi iegrimuši, un pēkšņi sāk izzust savienojumi. 🚨 Jūsu serveris cīnās ar lielu slodzi, atstājot spēlētājus sastinguši. Šis murgainais scenārijs izjauc spēli un mazina uzticību jūsu kopienā.

Nesen, pārvaldot savu vairāku spēlētāju serveri, ko darbina Unity klienti un Netty kā TCP slāni, es saskāros ar līdzīgu izaicinājumu. Maksimālajos laikos klienti nevarēja atkārtoti izveidot savienojumu, un ziņojumu plūsma tika pārtraukta. Sajūta bija tāda, it kā mēģinātu aizlāpīt grimstošu kuģi, stāvot uz klāja. 🚢

Neskatoties uz spēcīgu aparatūru ar 16 vCPU un 32 GB atmiņu, problēma joprojām pastāv. Mans mākoņa informācijas panelis rādīja CPU lietojumu pārvaldāmā 25% līmenī, tomēr spēles kavēšanās stāstīja citu stāstu. Tas problēmu novēršanu padarīja vēl sarežģītāku. Bija skaidrs, ka servera slodze bija koncentrēta noteiktos pavedienos, taču, lai noteiktu vainīgo, bija jāiedziļinās.

Šajā ziņojumā es jums pastāstīšu, kā es risināju šo problēmu, sākot no pavedieniem raksturīgā CPU lietojuma analīzes un beidzot ar Netty konfigurācijas iestatījumu pārskatīšanu. Neatkarīgi no tā, vai esat pieredzējis izstrādātājs vai iesācējs augstas slodzes serveru pārvaldībā, šis ceļojums sniegs ieskatu, kas palīdzēs stabilizēt savus vairāku spēlētāju projektus. 🌟

Netty servera optimizēšana stabilitātei un veiktspējai

Pirmais skripts ir vērsts uz Netty servera efektivitātes uzlabošanu, optimizējot tā pavedienu pūla konfigurāciju. Izmantojot vienvītnes NioEventLoopGroup priekšnieka grupai un ierobežojot darbinieku pavedienus līdz četriem, serveris var efektīvi apstrādāt ienākošos savienojumus, nepārslogojot sistēmas resursus. Šī stratēģija ir īpaši noderīga, ja serveris darbojas ar lielu slodzi, jo tā novērš pavedienu strīdus un samazina CPU noslodzi. Piemēram, ja vairāku spēlētāju spēle turnīra laikā saņem spēlētāju savienojumu pieaugumu, šī konfigurācija nodrošina stabilitāti, efektīvi pārvaldot pavedienu piešķiršanu. 🚀

Otrajā skriptā uzmanība tiek pievērsta bufera pārvaldībai. Netijas ChannelOption.WRITE_BUFFER_HIGH_WATER_MARK un LOW_WATER_MARK tiek izmantoti, lai efektīvi kontrolētu datu plūsmu. Šīs opcijas nosaka sliekšņus, kad serveris aptur vai atsāk datu rakstīšanu, kas ir ļoti svarīgi, lai novērstu pretspiedienu lielas ziņojumu caurlaidības laikā. Iedomājieties scenāriju, kurā spēlētāji ātri apmainās ar tērzēšanas ziņojumiem un spēļu atjauninājumiem. Bez šīm vadīklām serveris var tikt pārslogots un izraisīt ziņojumu aizkavēšanos vai savienojuma pārtraukšanu. Šī pieeja palīdz uzturēt vienmērīgu saziņu, uzlabojot spēlētāju kopējo spēļu pieredzi.

Trešais skripts ievieš jaunu dimensiju, ieviešot asinhrono ziņojumu rindu, izmantojot a LinkedBlockingQueue. Šis risinājums atdala ziņojumu apstrādi no I/O operācijām, nodrošinot, ka ienākošie klienta ziņojumi tiek apstrādāti efektīvi, nebloķējot citas darbības. Piemēram, kad spēlētājs nosūta sarežģītu darbības komandu, ziņojums tiek ievietots rindā un apstrādāts asinhroni, izvairoties no aizkavēšanās citiem spēlētājiem. Šis modulārais dizains arī vienkāršo atkļūdošanu un turpmākos funkciju papildinājumus, piemēram, prioritāri noteiktu veidu ziņojumiem rindā. 🛠️

Kopumā šie skripti demonstrē dažādas metodes, kā risināt savienojuma stabilitātes un resursu pārvaldības problēmas serverī, kura pamatā ir Netty. Apvienojot pavedienu optimizāciju, bufera vadību un asinhrono apstrādi, serveris ir labāk aprīkots, lai apstrādātu lielas trafika scenārijus. Šie risinājumi ir modulāri, ļaujot izstrādātājiem tos ieviest pakāpeniski, pamatojoties uz viņu servera īpašajām vajadzībām. Neatkarīgi no tā, vai pārvaldāt vairāku spēlētāju spēli, tērzēšanas lietojumprogrammu vai jebkuru reāllaika sistēmu, šīs pieejas var nodrošināt ievērojamus stabilitātes un veiktspējas uzlabojumus.

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
public class OptimizedNettyServer {
    public static void main(String[] args) {
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1); // Single-threaded boss group
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(4); // Limited worker threads
        try {
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
            bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
                     .channel(NioServerSocketChannel.class)
                     .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
                     .childOption(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
                     .childHandler(new SimpleTCPInitializer());
            bootstrap.bind(8080).sync();
            System.out.println("Server started on port 8080");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
public class AdjustedNettyServer {
    public static void main(String[] args) {
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
            bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
                     .channel(NioServerSocketChannel.class)
                     .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
                     .childOption(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
                     .childOption(ChannelOption.WRITE_BUFFER_HIGH_WATER_MARK, 32 * 1024)
                     .childOption(ChannelOption.WRITE_BUFFER_LOW_WATER_MARK, 8 * 1024)
                     .childHandler(new SimpleTCPInitializer());
            bootstrap.bind(8080).sync();
            System.out.println("Server with optimized buffers started on port 8080");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
public class AsyncMessageHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {
    private final BlockingQueue<String> messageQueue = new LinkedBlockingQueue<>();
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) throws Exception {
        messageQueue.offer(msg); // Queue the incoming message
    }
    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) {
        while (!messageQueue.isEmpty()) {
            String response = processMessage(messageQueue.poll());
            ctx.writeAndFlush(response);
        }
    }
    private String processMessage(String msg) {
        return "Processed: " + msg;
    }
}

Pavedienu vājo vietu izpēte Netty EventLoopGroup

Viens būtisks vairāku spēlētāju servera problēmu atkļūdošanas aspekts, piemēram, bieža savienojuma pārtraukšana, ir pavedienu pārvaldības analīze Nettija. The NioEventLoopGroup ir nebloķējošo I/O darbību apstrādes pamats. Ar lielu slodzi katrs šīs grupas pavediens pārvalda vairākus kanālus, asinhroni apstrādājot lasīšanas un rakstīšanas notikumus. Tomēr pārmērīgs CPU lietojums, kā novērots šajā gadījumā, var norādīt uz sastrēgumiem vai nepareizi konfigurētiem pavedienu kopumiem. Lai to mazinātu, izstrādātājiem vajadzētu eksperimentēt ar vītnes un kodola attiecību. Piemēram, 16 kodolu centrālais procesors varētu sākt ar 1:2 priekšnieka un darbinieka pavedienu attiecību, lai efektīvi sadalītu uzdevumus. 🔄

Papildus pavedienu piešķiršanai ļoti svarīgi ir pareizi rīkoties ar aizsprostotiem savienojumiem. Netty nodrošina ChannelOption.SO_BACKLOG uzstādījumu, lai definētu maksimālo neapstiprināto savienojumu skaitu. Tas novērš pārslodzes satiksmes smailes laikā. Piemēram, palielinot neizpildīto skaitu līdz 6144, kā tas ir nodrošinātajā konfigurācijā, tiek ņemts vērā pēkšņs spēlētāju pieaugums tādos gadījumos kā spēļu palaišana vai nedēļas nogales notikumi. Kopā ar lietošanu ChannelOption.SO_KEEPALIVE, kas uztur ilgstošus klienta un servera savienojumus, šī iestatīšana var ievērojami uzlabot servera stabilitāti stresa apstākļos. 💡

Vēl viena bieži ignorēta joma ir atsevišķu pavedienu veiktspējas uzraudzība un profilēšana. Tādi rīki kā JVisualVM vai Netty iebūvētā metrika var identificēt pavedienus, kas patērē pārmērīgus CPU ciklus. Piemēram, ja konkrēts strādnieku pavediens apstrādā vairāk savienojumu nekā citi, savienojuma slodzes līdzsvarošana vai noteiktas darba slodzes piešķiršana var novērst nevienmērīgu resursu izmantošanu. Periodiskās diagnostikas ieviešana nodrošina, ka serveris efektīvi pielāgojas augošajai spēlētāju bāzei.