1 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund

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1 1 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Anycast als Gameserver Discovery Mechanismus für Ad-Hoc Netze Diplomarbeit von Karim El Jed Betreuer:Oliver Wellnitz

2 2 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Motivation Steigende Verbreitung mobiler Endgeräte Steigende Rechenleistung der Geräte Steigender Wunsch nach mobilen Multiplayer-Spielen Ad-Hoc Netze scheinen für spontane Spielsessions geeignet Bewährte Spielarchitekturen in Ad-Hoc Netzen problematisch

3 3 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Gliederung Ad-Hoc Netze Spielarchitekturen Gameserver Discovery am Beispiel SLP am Beispiel Anycast Anycast vs. SLP Zusammenfassung und Ausblick

4 4 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Ad-Hoc Netze Drahtlos Geringe Bandbreite Werden spontan aufgebaut Meist ohne Infrastruktur Hohe Dynamik Hop-by-Hop Routing

5 5 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Spiel-Architekturen Peer-to-Peer Kommunikation zwischen allen Spielern (-) Skaliert schlecht O(n 2 ) (+) Gute Fehlertoleranz Client-Server Kommunikation zwischen Server und Spieler (+) Gute Skalierbarkeit O(2n) (-) Schlechte Fehlertoleranz

6 6 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Spiel-Architekturen Zone-based Kommunikation zwischen Server und einigen Spieler (+) Gute Skalierbarkeit O(n) - O(2n) (+) Gute Fehlertoleranz

7 7 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Zone-based

8 8 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Gameserver Discovery Service Discovery Protokolle Einfaches Finden und Benutzen von Diensten Untersuchte Protokolle: Service Location Protocol (SLP) Universal Plug and Play (UPnP) Konark Salutation

9 9 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Gameserver Discovery SLPKonarkSalutationUPnP Entwickler IETFUniversity of Florida Salutation Consortium (IBM, …) Microsoft Kommunikation Multicast, Unicast unabhängigMulticast, Unicast Transport TCP / UDP unabhängigUDP Mechanismen zentrale Registry, Advertisments, Requests de-/zentrale Registry Advertisements, Requests

10 10 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Service Location Protocol 3 Hauptkomponenten User Agent (UA): Sucht Dienste für den Client Service Agent (SA): Verbreitet Dienstinformationen Directory Agent: Zentrale Registrierung und Lookup von Diensten Directory Agent nicht geeignet für Ad-Hoc Netze URLs zum Finden und Konfigurieren von Diensten: „service“: “://“

11 11 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Gameserver Discovery am Beispiel SLP

12 12 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Erkenntnis Hoher Verwaltungsaufwand beim Client Speicherung einer Serverliste Auswahl des „nahegelegensten“ Server Überwachung der Latenz Handoff-Initialisierung Fazit: Service Discovery Protokolle nur bedingt geeignet

13 13 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Anycast Point-to-Anypoint Kommunikation In IPv6 als feste Konvention übernommen Auswahl des Zielservers durch Routingprotokoll Kürzeste Routen  bessere Bandbreitennutzung Gute Ausgewogenheit bei guter Serververteilung Serverwechsel problematisch bei TCP-Verbindung Multiplayer-Spiele: überwiegend UDP, daher vernachlässigbar

14 14 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Anycast Woher kennt der Client die Anycastadressen und Ports der Server? Lösung 1: Benutzung von z.B. SLP Handoff nur durch Anycast Lösung 2: Ausnutzung des großen Adressraumes von IP6 feste IP-Adresse & Port Lösung 2 favorisiert

15 15 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Gameserver Discovery mit Anycast

16 16 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Anycast vs. SLP SLPAnycast Serverauswahl Probingautomatisch (Routingprotokoll) Überwachung der Latenz durch den Clientnicht nötig (Routingprotokoll) Handoffdurch den Clientdurch Routingprotokoll Sonstiges+ Anpassung von Handoff-Parametern möglich - Aufwendige Implemen- tierung des Client + Einfache Implementierung des Client - kein TCP - Performance hängt stark vom Routingprotokoll ab

17 17 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Zusammenfassung & Ausblick Vergleich verschiedener Spielarchitekturen und deren Anwendbarkeit in Ad-Hoc Netzen Erläuterung und Vergleich verschiedener Service Discovery Protokolle Anycast als Gameserver Discovery Mechanismus Das ist noch zu tun… Definition des Mechanismus Implementierung in einem 3D-Shooter Evaluation

18 18 Karim El Jed 04-02-03 TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG CAROLO-WILHELMINA Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.dehttp://www.tu-bs.dehttp://www.ibr.cs.tu-bs.de Noch Fragen?