Odpravljanje napak Povezava s strežnikom Netty v Ubuntuju pade

Diagnosticiranje zrušitev strežnika iger za več igralcev pod obremenitvijo

Predstavljajte si to: gostite vznemirljivo igro za več igralcev, igralci so globoko potopljeni in nenadoma začnejo povezave padati. 🚨 Vaš strežnik se spopada z veliko obremenitvijo, zaradi česar so igralci v zamrznjenem stanju. Ta scenarij nočne more moti igranje in spodkopava zaupanje med vašo skupnostjo.

Pred kratkim sem se med upravljanjem lastnega strežnika za več igralcev, ki ga poganjajo odjemalci Unity in Netty kot plast TCP, soočil s podobnim izzivom. Ob konicah se odjemalci niso mogli znova povezati in sporočila so se ustavila. Zdelo se mi je, kot bi poskušal zakrpati potapljajočo se ladjo, medtem ko bi stal na krovu. 🚢

Kljub robustni strojni opremi s 16 vCPE in 32 GB pomnilnika je težava ostala. Moja nadzorna plošča v oblaku je pokazala porabo procesorja na obvladljivih 25 %, vendar je zakasnitev v igri povedala drugačno zgodbo. Zaradi tega je bilo odpravljanje težav še težje. Jasno je bilo, da je bila obremenitev strežnika skoncentrirana v določenih nitih, vendar je bilo za natančno določanje krivca potrebno poglobiti se.

V tej objavi vas bom vodil skozi to, kako sem se lotil te težave, od analize uporabe CPE-ja za posamezne niti do ponovnega pregleda konfiguracijskih nastavitev Netty. Ne glede na to, ali ste izkušen razvijalec ali šele začnete upravljati visoko obremenjene strežnike, vam bo to potovanje ponudilo vpoglede, ki vam bodo pomagali stabilizirati lastne projekte za več igralcev. 🌟

Ukaz	Opis
NioEventLoopGroup	Ta razred Netty ustvari skupino niti za obravnavanje neblokirnih V/I operacij. Optimiziran je za visoko sočasnost in zmanjšuje spor med niti.
ChannelOption.SO_BACKLOG	Podaja največjo dolžino čakalne vrste za dohodne zahteve za povezavo. Prilagoditev tega pomaga učinkoviteje obvladovati nenadne skoke v prometu.
ChannelOption.WRITE_BUFFER_HIGH_WATER_MARK	Nastavi visok prag za zapisovalni medpomnilnik. Če podatki v medpomnilniku presežejo to velikost, so zapisi zakasnjeni, kar preprečuje preobremenitev sistema pod visoko obremenitvijo.
ChannelOption.WRITE_BUFFER_LOW_WATER_MARK	Določa spodnji prag za nadaljevanje zapisovanja, potem ko je bilo začasno ustavljeno. To zmanjša tveganje skokov zakasnitve med gostim prometom.
LinkedBlockingQueue	Nitno varna izvedba čakalne vrste, ki se uporablja za asinhrono shranjevanje in obdelavo sporočil. Pomaga ločiti obdelavo sporočil od V/I operacij.
channelReadComplete	Metoda povratnega klica Netty, ki se sproži, ko je kanal prebral vsa sporočila. Uporablja se za množično obdelavo sporočil v čakalni vrsti.
ChannelFuture	Predstavlja rezultat asinhrone operacije v Netty. To se uporablja za obravnavanje klicev pisanja in izpiranja in zagotavlja njihovo uspešno dokončanje.
Unpooled.copiedBuffer	Ustvari medpomnilnik s podatki, ki jih je mogoče poslati po omrežju. Uporablja se za pretvorbo nizov ali binarnih podatkov v formate, združljive z Netty.
ServerBootstrap	Osrednji razred v Nettyju za konfiguriranje in inicializacijo strežniških kanalov. Pomaga pri nastavljanju možnosti, upravljavcev in veže strežnik na določena vrata.
shutdownGracefully	Zagotavlja čisto zaustavitev skupin dogodkovnih zank tako, da elegantno sprosti vire in se izogne ​​nenadni prekinitvi niti.

Optimiziranje strežnika Netty za stabilnost in zmogljivost

Prvi skript se osredotoča na izboljšanje učinkovitosti strežnika Netty z optimizacijo njegove konfiguracije bazena niti. Z uporabo enonitnega za skupino šefov in omejevanjem delovnih niti na štiri lahko strežnik učinkovito obravnava dohodne povezave brez preobremenitve sistemskih virov. Ta strategija je še posebej uporabna, ko strežnik deluje pod veliko obremenitvijo, saj preprečuje prepir med niti in zmanjša skokovite obremenitve procesorja. Na primer, če igra za več igralcev med turnirjem prejme val povezav igralcev, ta konfiguracija zagotavlja stabilnost z učinkovitim upravljanjem dodeljevanja niti. 🚀

V drugem scenariju se pozornost preusmeri na upravljanje medpomnilnika. Nettyna in se uporabljajo za učinkovit nadzor pretoka podatkov. Te možnosti določajo pragove, ko strežnik začasno ustavi ali nadaljuje pisanje podatkov, kar je ključnega pomena za preprečevanje povratnega pritiska med visoko pretočnostjo sporočil. Predstavljajte si scenarij, kjer igralci hitro izmenjujejo sporočila v klepetu in posodobitve iger. Brez teh kontrol bi lahko bil strežnik preobremenjen in povzročil zakasnitve sporočil ali prekinitev povezave. Ta pristop pomaga ohranjati nemoteno komunikacijo in izboljša celotno igralno izkušnjo za igralce.

Tretji skript uvaja novo dimenzijo z implementacijo asinhrone čakalne vrste sporočil z uporabo a . Ta rešitev ločuje obdelavo sporočil od V/I operacij, kar zagotavlja, da se dohodna sporočila odjemalcev obravnavajo učinkovito brez blokiranja drugih operacij. Na primer, ko igralec pošlje kompleksen ukaz za dejanje, je sporočilo postavljeno v čakalno vrsto in obdelano asinhrono, s čimer se izogne ​​zamudam za druge igralce. Ta modularna zasnova tudi poenostavlja odpravljanje napak in prihodnje dodatke funkcij, kot je določanje prednosti določenih vrst sporočil v čakalni vrsti. 🛠️

Na splošno ti skripti prikazujejo različne metode za reševanje izzivov stabilnosti povezave in upravljanja virov v strežniku, ki temelji na Nettyju. S kombinacijo optimizacije niti, nadzora medpomnilnika in asinhrone obdelave je strežnik bolje opremljen za obvladovanje scenarijev z velikim prometom. Te rešitve so modularne, kar razvijalcem omogoča, da jih izvajajo postopno glede na posebne potrebe svojega strežnika. Ne glede na to, ali upravljate igro za več igralcev, aplikacijo za klepet ali kateri koli sistem v realnem času, lahko ti pristopi zagotovijo znatno izboljšavo stabilnosti in zmogljivosti.

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;
    }
}

Raziskovanje ozkih grl v Nettyjevi EventLoopGroup

Ključni vidik napak pri odpravljanju težav s strežnikom za več igralcev, kot so pogoste padce povezave, je analiza upravljanja niti . The je hrbtenica obravnavanja neblokirnih V/I operacij. Pri veliki obremenitvi vsaka nit v tej skupini upravlja več kanalov, pri čemer obdeluje dogodke branja in pisanja asinhrono. Vendar lahko prekomerna poraba procesorja, kot je opažena v tem primeru, kaže na ozka grla ali napačno konfigurirana področja niti. Da bi to ublažili, bi morali razvijalci eksperimentirati z razmerjem med nitmi in jedri. Na primer, 16-jedrni CPE bi lahko začel z razmerjem 1:2 med glavnimi in delavskimi nitmi za učinkovito porazdelitev nalog. 🔄

Poleg dodelitve niti je ključnega pomena pravilno ravnanje z zaostanki. Netty zagotavlja nastavitev za določitev največjega števila čakajočih povezav. To preprečuje preobremenitve med prometnimi konicami. Na primer, povečanje zaostanka na 6144, kot je v ponujeni konfiguraciji, se prilagodi nenadnim porastom števila igralcev v scenarijih, kot so lansiranje iger ali dogodki ob koncu tedna. Skupaj z uporabo , ki vzdržuje dolgotrajne povezave med odjemalcem in strežnikom, lahko ta nastavitev znatno izboljša stabilnost strežnika pod stresom. 💡

Drugo pogosto spregledano področje je spremljanje in profiliranje uspešnosti posamezne niti. Orodja, kot sta JVisualVM ali vgrajena metrika Netty, lahko identificirajo niti, ki porabljajo čezmerne cikle procesorja. Na primer, če določen obravnava več povezav kot drugi, lahko uvedba uravnoteženja obremenitve povezav ali dodeljevanje posebnih delovnih obremenitev prepreči neenakomerno uporabo virov. Izvajanje periodične diagnostike zagotavlja, da se strežnik učinkovito prilagaja rastoči bazi igralcev.

1. Kaj počne narediti?
2. Nastavi velikost čakalne vrste za dohodne povezave. Višja vrednost zagotavlja, da lahko strežnik obvlada prometne izbruhe brez prekinitve povezav.
3. Kako izboljšati učinkovitost?
4. Obdeluje V/I naloge na način brez blokiranja, kar omogoča manjšemu številu niti za učinkovito upravljanje več kanalov.
5. Zakaj uporabljati ?
6. Zagotavlja, da nedejavne povezave ostanejo žive, kar preprečuje prezgodnje prekinitve povezave, zlasti v aplikacijah za več igralcev.
7. Kako spremljam v Netty?
8. Uporabite orodja, kot je JVisualVM ali profiliranje, specifično za nit, da prepoznate preveč izkoriščene niti in enakomerno porazdelite delovne obremenitve.
9. Kaj lahko povzroči visoko obremenitev procesorja v ?
10. Prekomerne sočasne povezave, pomanjkanje protitlačnih mehanizmov ali neoptimizirana področja niti lahko privedejo do visoke obremenitve procesorja.

Stabilizacija strežnika Netty pod veliko obremenitvijo vključuje natančno nastavitev skupin niti, prilagajanje nastavitev vmesnega pomnilnika in diagnosticiranje visoke obremenitve procesorja. Obravnavanje teh elementov lahko prepreči prekinitev povezave in zagotovi gladko komunikacijo med strežnikom in odjemalci, tudi med največjo porabo. 🛠️

S pravimi optimizacijami in orodji lahko nestabilen sistem spremenite v zanesljivo platformo za igranje iger za več igralcev. Ključ je v ravnotežju med zmogljivostjo in učinkovitostjo virov ob prilagajanju konfiguracij naraščajočim zahtevam uporabnikov.