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网络游戏服务器设计中的多核优化技术

作　者: 钱晨笛
导　师: 全红艳
学　校: 华东师范大学
专　业: 软件工程
关键词: 服务器设计 多核优化 并行处理 进程通讯
分类号: TP393.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


从网络游戏发展的历史可以看到,网络游戏正在变得日益复杂,由最初的简单网络对战演变为今天复杂的游戏虚拟世界。如今,一款优秀的网络游戏,其同时在线人数将达到数十万甚至上百万。为满足如此庞大的玩家数量,游戏运营商不得不提升服务器的硬件配置。但是多核处理器的出现使得服务器程序的性能提升不能够从更高的CPU主频中获得,单纯地升级硬件已经不足以解决问题。本论文立足于网络游戏服务器端的开发,通过对单核处理器和多核处理器的工作原理进行研究比较,归纳出一种适合网络游戏服务器开发的并行程序设计模型。在此基础上利用工作分解结构(Work Breakdown Structure,简写为WBS)对整个服务器架构进行优化,将系统划分成粒度更小的独立子系统,从设计上降低模块间的耦合度。同时研究学习自适应通讯环境(Adaptive CommunicationEnvironment,简写为ACE)开发包,采用其中的前摄器(Proactor)模式实现了符合并行运算规则的高性能网络通讯模块。运用进程间通信服务访问点(Inter-Process Communication Service Access Points,简写为IPC SAP)机制,实现了进程间通讯模块的跨平台实现方案。系统内集成Lua脚本语言,利用其语言本身的灵活性给系统的部署和二次开发带来了方便。本论文的研究成果不仅解决了多核环境下服务器的资源利用问题,而且方便了系统的扩充、升级和维护工作,提高系统的开发效率和质量。同时为不同类型的网络游戏系统开发提供了系统级的重用支持。这样可以使二次开发人员把更多的精力放在游戏逻辑的实现和玩法的设计上,降低了服务器的开发门槛,减轻了开发人员的负担。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章 概述  11-14
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 研究现状  12
  1.3 研究内容及论文的组织结构  12-13
  1.4 本章小结  13-14
第2章 相关技术  14-23
  2.1 进程  14-15
    2.1.1 进程的概念  14
    2.1.2 进程间通信  14-15
  2.2 并行处理  15-19
    2.2.1 单核CPU的工作方式  15-16
    2.2.2 多核CPU的工作方式  16-17
    2.2.3 I/O设备的工作方式  17-19
    2.2.4 程序并行化的主要途径  19
  2.3 ACE自适配通讯环境  19-21
  2.4 Lua脚本语言  21-22
  2.5 本章小结  22-23
第3章 需求分析  23-30
  3.1 用户群分析  23-24
  3.2 系统的功能需求  24-27
  3.3 系统的性能需求  27-28
  3.4 系统的设计目标  28-29
  3.5 本章小结  29-30
第4章 概要设计  30-37
  4.1 体系结构设计  30-32
  4.2 系统模块的划分  32-35
    4.2.1 通讯连接模块  32-33
    4.2.2 逻辑处理模块  33-34
    4.2.3 数据库模块  34-35
  4.3 多入口设计方案  35-36
  4.4 本章小结  36-37
第5章 详细设计  37-42
  5.1 数据结构设计  37-38
    5.1.1 外部连接数据包头的设计  37
    5.1.2 事件通知数据包头的设计  37-38
  5.2 模块接口设计  38-41
    5.2.1 进程通讯模块接口设计  38-40
    5.2.2 网络通讯模块接口设计  40-41
    5.2.3 数据广播模块接口设计  41
    5.2.4 AOI模块接口设计  41
  5.3 本章小结  41-42
第6章 系统的实现  42-52
  6.1 进程间通讯模块的实现  42-44
    6.1.1 实现原理  42-43
    6.1.2 算法步骤  43-44
    6.1.3 关键技术  44
  6.2 网络通讯模块的实现  44-47
    6.2.1 实现原理  44-46
    6.2.2 算法步骤  46
    6.2.3 关键技术  46-47
  6.3 数据广播模块的实现  47-48
    6.3.1 实现原理  47
    6.3.2 算法步骤  47-48
  6.4 AOI模块的实现  48-51
    6.4.1 实现原理  48-49
    6.4.2 算法步骤  49-50
    6.4.3 关键技术  50-51
  6.5 本章小结  51-52
第7章 系统测试  52-55
  7.1 测试方法与测试数据  52-54
  7.2 测试结果分析  54
  7.3 本章小结  54-55
第8章 总结与展望  55-57
  8.1 总结  55
  8.2 展望  55-57
参考文献  57-60
附录一  60-68
附录二  68-86
附录三  86-89
附录四  89-92
致谢  92

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 网络设备
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