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基于对等模型的网络游戏开发

作　者: 忽朝俭
导　师: 顾治华
学　校: 武汉理工大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 对等网络网络地址转换游戏架构
分类号: TP311.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 194次
引　用: 2次
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内容摘要

对等网络技术(Peer-to-Peer，简称P2P)带给了我们诸多的好处，其中之一是加强和改进许多原有的应用。基于客户端／服务器(Client／Server，简称C／S)模型的互联网游戏由于有大量的数据需要游戏服务器处理，故要求游戏服务器拥有强大的计算能力；同时，大量数据需要游戏服务器转发，故对游戏服务器的网络带宽也要求甚高，这难免会引起过高的运营成本。基于P2P模型的互联网游戏将游戏逻辑放在游戏客户端执行，游戏服务器只帮助游戏客户端建立必要的P2P连接，本身很少处理游戏逻辑，这对于降低运营成本有重要的意义。本文给出一种基于P2P的互联网游戏架构实现，可以在该架构之上透明地建立基于P2P的游戏应用。使用该P2P互联网游戏架构，互联网游戏设计开发人员可以避免考虑底层的网络实现及可能的网络通信，安全和性能问题，可以专注于互联网游戏的上层逻辑设计开发，极大的缩短了项目开发的周期。基于P2P模式的互联网游戏开发中的两个常见问题为：穿透网络地址转换器(Network Address Translator，简称NAT)问题和实现互联网游戏高实时性问题。由于当前大多数Internet用户的接入方式都是通过局域网内部的NAT共享上网，所以需要解决P2P应用穿透NAT问题。互联网游戏的实时性要求很高，这种需求导致TCP不是一个很好的候选方案，所以需要实现一个类似TCP的应用层的协议，该协议至少需要满足三种不同级别的需求，即类似UDP的无保证，类似TCP的保证按顺序到达和介于两者之间的保证到达，尤其是第三种需求，对于实时性要求很高的网络游戏开发而言，非常重要。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章绪论  8-14
  1.1 P2P系统发展简史  9-12
  1.2 P2P模式的网络游戏开发  12
  1.3 论文的组织结构  12-14
第2章对等网络综述  14-23
  2.1 对等网络概述  14
  2.2 P2P技术的特点  14-15
  2.3 P2P网络的拓扑结构  15-20
    2.3.1 中心化拓扑  16-17
    2.3.2 全分布非结构化拓扑  17-18
    2.3.3 全分布结构化拓扑  18
    2.3.4 半分布式结构化拓扑  18-19
    2.3.5 四种拓扑类型的综合性能比较  19-20
  2.4 P2P技术的应用  20-23
第3章网络地址转换  23-44
  3.1 无类型域间路由(CIDR)  23-25
  3.2 IPv6介绍  25
  3.3 网络地址转换(NAT)  25-29
    3.3.1 NAT相关术语  26-27
    3.3.2 NAT分类  27-29
  3.4 P2P中间盒协议  29-38
    3.4.1 P2P通信穿越中间盒技术  30-36
    3.4.2 UDP端口号预测  36-37
    3.4.3 TCP同时打开  37-38
  3.5 STUN协议  38-44
    3.5.1 基本定义  40
    3.5.2 消息概要  40-41
    3.5.3 基本操作  41-44
第4章基于Torque网络库的对等网络库  44-70
  4.1 TNL的历史  44-45
  4.2 网络编程概念  45-50
    4.2.1 计算机网络的基本局限性  45-46
    4.2.2 标准网络协议  46-47
    4.2.3 Berkeley(BSD)-标准网络API  47
    4.2.4 应用网络拓扑  47-48
    4.2.5 安全和加密  48-49
    4.2.6 网络程序员面临的更多的挑战  49-50
  4.3 TNL设计基础  50-54
    4.3.1 带宽保留  50-51
    4.3.2 处理包丢失  51-53
    4.3.3 处理延迟的策略  53-54
  4.4 TNL协议设计原理及实现  54-60
    4.4.1 TNL对原始UDP数据包的处理  55-56
    4.4.2 连接握手包的头部设计  56
    4.4.3 通信数据包的头部设计  56-57
    4.4.4 TNL协议实现  57-60
  4.5 加密和安全考虑  60
  4.6 P2P网络库  60-70
    4.6.1 P2P与C/S  60-64
    4.6.2 P2P网络库介绍  64
    4.6.3 P2P网络库的工作原理  64-67
    4.6.4 P2P网络库接口描述  67-70
第5章 P2P网络库的应用  70-74
  5.1 场景描述  70-71
  5.2 游戏界面  71-72
  5.3 游戏实现  72-74
第6章总结与展望  74-76
  6.1 工作总结  74
  6.2 未来工作展望  74-76
参考文献  76-78
致谢  78-79
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文  79

基于对等模型的网络游戏开发

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