为什么 WebSocket 不适合多人游戏(请尝试使用 WebRTC)

如果您的多人游戏看起来比预期的慢或花费更多,可能是因为连接玩家的技术,特别是 WebSockets。这种技术一直是保持玩家同步的标准,但它并不是最快的选择,尤其是对于大型多人游戏。

WebRTC 是一种更快的替代方案。它旨在提供快速、流畅和经济高效的体验,使多人互动流畅而实时。如果您想创建一款大型多人游戏,WebRTC 可能是您实现梦想的关键。

为什么 WebSocket 不适合多人游戏(请尝试使用 WebRTC)
图片来自:Unsplash(Onur Binay)

WebSockets 与 WebRTC:每个开发人员都需要了解的内容

说到构建多人游戏,其奥妙在于玩家如何实时地相互连接和互动以及游戏世界。这就是 WebSockets 和 WebRTC 发挥作用的地方,它们都是实现这些交互的桥梁。但要选择正确的桥梁,了解它们的材料和处理流量的方式至关重要。

WebSockets:稳定但缓慢

WebSockets 在玩家设备和游戏服务器之间创建了一个连续的双向通道。通道建立后,信息(如玩家的移动、操作和游戏状态更新)可以自由地来回流动,开销极小。它以 TCP 为基础,这意味着它能确保所有数据包按顺序完好无损地到达。可以把它想象成一个可靠的快递员,即使有些谨慎,也会对每次递送进行双重检查。

这种可靠性非常适合某些类型的游戏,因为在这些游戏中,每一条数据都至关重要。但也有一个问题: TCP 的细致性可能会带来延迟,尤其是在快节奏游戏中,瞬间的反应决定了一切。此外,为每个玩家维护一个 WebSocket 连接会耗费大量资源,随着游戏规模的扩大,性能和成本都会受到影响。

WebRTC:释放速度

另一方面,WebRTC 专为点对点直接连接而设计,省去了大量数据流量的中间环节(服务器)。它在很大程度上基于 UDP,这是一种讲究速度的协议。与 TCP 不同的是,UDP 不会停下来确保每个数据包的到达或它们的顺序是否正确。它就像一个 “加速器”:能快速将数据传送到需要的地方,非常适合实时、大型的多人游戏体验,因为在这种体验中,哪怕是一毫秒的延迟都会破坏游戏的沉浸感。

WebRTC 的真正魅力在于它能够适应大型实时游戏的需求。通过减少对中央服务器的数据中继依赖,它不仅减少了延迟,还降低了运营成本。通过加密和拥塞控制等内置功能,即使在流量激增的情况下,它也能确保快车道安全顺畅。

大型游戏,智能选择

在 WebSockets 和 WebRTC 之间做出选择不仅仅是一个技术决定,它还关系到您想要提供什么样的大型多人游戏体验。您是优先考虑保证每条数据的传输,还是将流畅的实时交互作为游戏的重中之重?

在大型多人游戏领域,交互的规模和速度至关重要,WebRTC 提供了 WebSockets 难以企及的可能性。决定的因素不仅仅是现在的工作方式,而是随着游戏的发展,什么方式可以扩展和发展。

WebSockets 的缺点:性能、成本和可扩展性问题

虽然 WebSockets 有其存在的价值,但在创建大型游戏时,WebSockets 开始暴露出其局限性。让我们通过一些假设的数字来研究这些限制,从而说明为什么 WebRTC 可能是您下一个项目的最佳选择。

性能和速度

考虑一款高速多人射击游戏。如果使用 WebSockets(基于 TCP),由于协议的握手和数据完整性检查,平均延迟可能会在 200-250 毫秒左右徘徊。相比之下,WebRTC(使用 MassiveRealm)由于以 UDP 为基础,可将延迟时间缩短至 10-100 毫秒,从而提供更即时、反应更迅速的游戏体验。对于游戏玩家来说,延迟的减少可以说是击中移动目标与完全错过目标之间的差别。

可扩展性和成本

将游戏的并发用户数从 1,000 人扩展到 100,000 人是一项巨大的挑战。使用 WebSockets,每个额外的连接都会显著增加服务器负载,从而需要更强大(和昂贵)的基础设施。例如,维护 100,000 个 WebSocket 连接可能需要服务器能够处理超过 10 Gbps 的数据吞吐量,每月成本高达数千美元。

相比之下,WebRTC 的点对点功能可大大减少通过服务器的数据量。服务器可能只需要协调初始连接和处理频率较低、数据量较小的任务,而不是充当每条游戏数据的中间人。这可能意味着您的基础设施需求(和成本)增长速度会慢得多,随着用户群的扩大,有可能为您节省 90-95% 的服务器相关费用。

资源使用

WebSocket 连接本身并不耗费大量资源,但随着规模的扩大,资源消耗也会迅速增加。假设每个连接需要大约 10 KB 的服务器内存(保守估计)。对于 100,000 名玩家来说,仅用于维护连接的内存就已经达到 1 GB,这还不包括处理和传输数据所需的额外 CPU 和带宽。

WebRTC 通过促进用户与用户之间的直接连接,可以大大减少服务器的工作量。大部分数据传输发生在客户端,这意味着服务器可以用相同的硬件支持更大的用户群。您的服务器资源需求不会随着玩家数量的增加而线性增长,而是会以一种更渐进、更易于管理的速度增长。

WebRTC:您所不知道的多人游戏英雄

多人游戏的发展要求技术能够跟上开发人员的雄心和玩家的期望。WebRTC 凭借其先进的功能和点对点架构,为这项工作量身定做。下面将详细介绍 WebRTC 的优势,这些优势让 WebRTC 成为打造大规模、引人入胜的多人游戏体验的首选。

性能:低延迟游戏

每一款优秀的多人游戏的核心都是无缝、实时互动的承诺。WebRTC 对 UDP 的使用大大减少了依赖 WebSockets 的游戏可能出现的延迟。通过促进玩家之间的直接数据交换,WebRTC 可确保行动和反应几乎即时发生,从而提供流畅、无延迟的游戏体验。这种即时响应能力对于竞争激烈和快节奏的游戏至关重要,因为即使是轻微的延迟也会影响游戏性和玩家满意度。

经济性:节省更多,做得更多

WebRTC 的点对点特性不仅能提高性能,还能为开发人员提供更具可扩展性和成本效益的解决方案。通过将大量数据传输卸载到客户端,WebRTC 大幅减少了管理多人交互所需的服务器资源。这种分散化意味着,随着游戏的普及,运营成本的增加仍在可控范围内,避免了因维护大量持久 WebSocket 连接而产生的高昂扩展成本。

例如,与基于 WebSocket 的架构相比,支持 10 万并发用户的游戏所需的服务器和带宽可能会大大减少,每月运营成本可能会降低一半。这种成本效益使开发人员能够将更多精力投入到内容创建、市场营销以及对游戏成功至关重要的其他领域。

效率:事半功倍

WebRTC 对资源的有效利用不仅能节约成本,还能提高游戏的整体性能。服务器负载降低后,游戏可以同时支持更多玩家,从而增强了多人游戏环境的规模和活力。这种效率意味着开发人员可以创建更广阔、更身临其境的世界,而不必担心传统的大规模在线互动所带来的技术限制和成本问题。

此外,WebRTC 还包括拥塞控制、带宽适应和自动网络条件调整等功能。这些内置机制可确保即使在不同的网络条件下,玩家的体验也能保持一致,从而进一步提高多人游戏会话的质量。

总之,改用使用 WebRTC 不仅可以增强多人游戏体验,也无需花费巨额资金。

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