زیرساخت مناسب برای توسعه و میزبانی از بازی ها (Gaming)

از اصلی ترین نیازمندی های یک توسعه دهنده برای طراحی و اجرای یک گیم می توان به این سه عنصر اشاره کرد:

1. محیط توسعه: توسعه‌دهندگان به یک محیط یا پلتفرم توسعه مناسب نیاز دارند که شامل پلتفرم، ابزارهای برنامه‌نویسی، کتابخانه‌ها و فریمورک‌های بازی‌سازی است.
2. گرافیک و صدا: بازی‌سازان به منابع گرافیکی و صوتی با کیفیت نیاز دارند تا بتوانند تصاویر و افکت‌های واقع‌گرایانه و جذاب را در بازی ایجاد کنند. این منابع شامل مدل‌های سه بعدی، تکسچرها، انیمیشن‌ها، صداها و موسیقی هستند.
3. شبکه و ارتباطات: با توجه به اینکه بسیاری از بازی‌ها به صورت چندنفره و آنلاین اجرا می شوند، توسعه‌دهندگان به دانش و ابزارهایی برای پیاده‌سازی قابلیت‌های شبکه و ارتباطات در بازی‌ها دارند.

اما به طور جامع تر زیرساخت های توسعه گیم معمولاً شامل موارد زیر هستند:

• Game Engine: منظور چارچوبی نرم افزاری است که عملکرد اصلی برای ساخت بازی را فراهم می کند. این موتورها قابلیت های مورد نیاز برای رندرینگ گرافیک، پردازش صدا، مدیریت منابع و موارد مربوط به شبکه را فراهم می کنند.

• ابزارهای توسعه: ابزارهای توسعه معمولاً نرم افزارهایی هستند که توسعه دهندگان می توانند با استفاده از آنها کدهای مورد نیاز را نوشته، منابع را مدیریت کرده، آزمایش های لازم را انجام داده و پروژه خود را مدیریت کنند.

  این ابزارها شامل ویرایشگرهای کد، محیط های توسعه یکپارچه (IDE)، ابزارهای طراحی گرافیکی و ابزارهای آزمون و رفع خطا هستند.

• مدیریت منابع: بازی ها از منابع مختلفی مانند مدل ها، تصاویر، صداها و فایل های متنی استفاده می کنند. سیستم مدیریت منابع به توسعه دهندگان امکان می دهد تا به بهترین نحو منابع را مدیریت، ذخیره و بازیابی کرده و از وجود آنها در طول فرآیند توسعه اطمینان حاصل کنند.
• سیستم های مدیریت ورژن: در توسعه بازی، ممکن است چندین توسعه دهنده به طور همزمان روی یک پروژه کار کنند. سیستم های مدیریت "نسخه بازی" این امکان را مهیا می کند تا بتوان تغییرات کدها را ردیابی، ادغام و مدیریت کرد.
• سیستم های تست و رفع باگ: سیستم های تست و رفع خطا به توسعه دهندگان کمک می کنند تا بازی طراحی شده را تست، خطاها را ردیابی و مشکلات را برطرف کنند.
• سیستم های مدیریت پایگاه داده: برای ذخیره و بازیابی داده هایی مانند اطلاعات بازیکنان، سطوح بازی، رکوردها و سایر تنظیمات، از سیستم های مدیریت پایگاه داده کمک گرفته می شود. این سیستم ها اغلب از پایگاه داده های رابطه ای (مانند MySQL) و پایگاه داده های NoSQL (مانند MongoDB) در کنار هم استفاده می کنند.

این عناصر تنها بخشی از زیرساخت های مورد نیاز برای توسعه و میزبانی بازی ها هستند؛ اما عوامل دیگری مانند خدمات شبکه، مدیریت نسخه، امنیت و پشتیبانی را می توان بیشتر مورد بررسی قرار داد.

مسلماً باید این زیرساخت ها به طور یکپارچه و هماهنگ طراحی و پیاده سازی شوند تا بازی هایی با کیفیت بالا و تجربه کاربری عالی طراحی شوند.

نقش شبکه در توسعه گیم

شبکه‌ها در توسعه بازی‌ها نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند. بازی‌های چندنفره آنلاین نیازمند برقراری ارتباط بین بازیکنان و انتقال اطلاعات در طول بازی هستند. بنابراین، طراحی یک زیرساخت شبکه ای قوی و قابل اعتماد برای بازی‌های چندنفره یک تسک حیاتی برای توسعه دهنده است.

در شبکه‌های گیمینگ، برای ایجاد یک تجربه موثر، نیازمندی‌هایی وجود خواهند داشت، از جمله پایداری اتصال، تاخیر حداقلی، کاهش تعداد بسته‌های از دست رفته و هماهنگی بین بازیکنان.

برای دستیابی به این اهداف، از پروتکل‌های شبکه ای خاصی برای بازی ها استفاده می‌شود که ضمن حفظ کارایی، مقیاس‌پذیری و امنیت، نیازمندی های حساس فوق را نیز برآورده می‌کنند.

برای پیاده‌سازی شبکه در گیمینگ، باید با مفاهیمی مانند سرورهای گیمینگ (Game Servers)، کلاینت‌ها (Clients)، اتصال (Connectivity)، پروتکل‌های ارتباطی (Communication Protocols) و سیستم‌های هماهنگ کننده (Matchmaking Systems) برای ایجاد ارتباط بین بازیکنان و تبادل اطلاعات آشنا باشید.

بگذارید برخی از این مفاهیم را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم...

در حوزه توسعه بازی‌ها، مفهوم "اتصال" به معنای برقراری ارتباط بین بازیکنان و بستر شبکه است. اتصال به شبکه، برای بازی‌های چندنفره و آنلاین بخشی جداناپذیر و ضروری است تا امکان ارسال و دریافت اطلاعات بین بازیکنان و سرورهای بازی فراهم شود. این اتصال ممکن است از طریق اینترنت یا شبکه‌های داخلی صورت گیرد.

پس مفهوم اتصال در بازی‌های چندنفره می‌تواند شامل مراحل زیر باشد:

1. برقراری ارتباط بین کلاینت‌ها و سرورهای بازی: کلاینت‌ برای شروع بازی نیازمند برقراری ارتباط با سرورهای بازی است تا بتواند به بازی متصل شده و اطلاعات بازی را دریافت و ارسال کند.
2. اتصال بین بازیکنان: در بازی‌های چندنفره، بازیکنان باید به یکدیگر متصل شوند تا بتوانند با هم تعامل کرده و به صورت همزمان بازی کنند. این اتصال می‌تواند از طریق سرورهای بازی و یا اتصال مستقیم بین کلاینت‌ها صورت گیرد.
3. اتصال با شبکه اینترنت: برای بازی‌های آنلاین، اتصال به شبکه اینترنت لازم است تا بازیکنان بتوانند به سرورهای بازی متصل شده و گیم را اجرا کنند. این اتصال می‌تواند از طریق اتصال بی‌سیم (Wi-Fi) یا باسیم (Ethernet) انجام شود.

مطمئن شدن از استقرار و مدیریت مناسب "اتصالات" در بازی‌های چندنفره اهمیت زیادی دارد، چراکه در بازی های امروزی تبادل اطلاعات بدون تاخیر بین بازیکنان و سرورها بسیار حیاتی است.

اما در خصوص پروتکل های ارتباطی،

پروتکل‌های ارتباطی در بازی‌های چندنفره برای برقراری ارتباط و تبادل اطلاعات بین بازیکنان و سرورها مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه به برخی از پروتکل‌های ارتباطی مورد استفاده در اینگونه بازی ها اشاره خواهیم کرد:

1. TCP (Transmission Control Protocol): این پروتکل برای برقراری اتصال پایدار و مطمئن بین کلاینت‌ها و سرورها کاربرد دارد. با استفاده از TCP، داده‌ها به صورت پیوسته و امن به مقصد ارسال می‌شوند. این پروتکل امکان کنترل خطا، ترتیب درست ارسال داده‌ها و تضمین تحویل را فراهم می کنند.
2. UDP (User Datagram Protocol): در برخی از بازی‌های چندنفره، از پروتکل UDP برای انتقال داده‌ها استفاده می‌شود. این پروتکل از TCP سریعتر بوده و برای بازی‌های Real-time و واکنش گرا گزینه مناسبی است. با استفاده از UDP، داده‌ها بدون "تایید دریافت" منتقل شده و ممکن است برخی از آنها در مسیر گم شوند.
3. WebSocket: این پروتکل برای ارتباط زنده و دوطرفه بین کلاینت‌ها و سرورها مورد استفاده قرار می گیرد. به عبارتی دیگر با استفاده از WebSocket، اطلاعات به صورت مستمر و پیوسته بین کلاینت و سرور منتقل می‌شوند.

این پروتکل‌ها و سایر پروتکل‌های ارتباطی مشخص کننده نحوه تبادل اطلاعات، استقرار و کنترل ارتباط در بازی‌های چندنفره هستند. انتخاب صحیح و مناسب از این پروتکل‌ها می‌تواند عملکرد و تجربه کاربران در بازی‌های چندنفره را بهبود بخشد.

قبل از شرح موضوع جذاب سرورهای گیمینگ، بگذارید مفهومی دیگر تحت عنوان "Matchmaking systems" را نیز معرفی کنیم...

سیستم‌های هماهنگ کننده یا "Matchmaking" برای پیدا کردن و هماهنگ سازی بازیکنان در یک محیط چندنفره مورد استفاده قرار می گیرند. هدف اصلی این سیستم‌ها ایجاد انسجام و یکپارچگی در بازی و ارائه تجربه‌ای دستاورد-محور و لذت‌بخش برای بازیکنان است.

این سیستم ها براساس معیارهای مختلفی مانند سطح مهارت، سابقه بازی، نوع بازیکنان و ترجیحات شخصی، بازیکنان را با یکدیگر مَچ می کنند. این معیارها به صورت خودکار و بر اساس الگوریتم‌های خاصی اعمال می‌شوند تا ترکیبی از بازیکنانی با سطح مهارت و تجربه یکسان ایجاد شود.

علاوه بر این، سیستم هماهنگ کننده می‌تواند عوامل دیگری مانند زمان پاسخ، موقعیت جغرافیایی و تعداد بازیکنان در یک مرحله را نیز در نظر بگیرد. هدف این سیستم‌ها بهینه کردن زمان پیشرفت بازی، حفظ تعادل بین شرکت کنندگان و حاکمیت درون بازی و افزایش رضایت بازیکنان است.

از جمله معروف‌ترین الگوریتم‌های متناسب‌سازی می‌توان به الگوریتم‌های ELO، TrueSkill و Glicko اشاره کرد که به صورت گسترده در صنعت بازی‌سازی مورد استفاده قرار می گیرند.

نقش سرورها در گیمینگ

سرورها به عنوان مرکزی برای ارتباط بین بازیکنان و عملکرد بازی به کار می‌روند. آنها وظایفی مهم و مختلفی ایفا می کنند، از قبیل استقرار بازی، توزیع داده‌ها، مدیریت اتصالات شبکه، محاسبه منطق بازی و هماهنگی بازیکنان.

سرورهای گیمینگ باید بتوانند تعداد زیادی از بازیکنان همزمان را بخوبی میزبانی کرده و با تحمل بار بالا، پاسخگوی درخواست‌ها و دستورات بازیکنان باشند. آنها باید بر مبنای پروتکل‌های ارتباطی مشخص و استاندارد، اتصالات شبکه را مدیریت کرده و داده‌ها را بین بازیکنان منتقل کنند.

این سرورها می‌توانند انواع مختلفی داشته باشند، مانند سرورهای فیزیکی، سرورهای مجازی یا سرورهای ابری.

استفاده از سرور بازی قوی و پایدار، تجربه بازیکنان را بهبود بخشیده و امکان برگزاری بازی‌های چندنفره را فراهم می کند. همچنین، این سرورها برای کنترل دسترسی ها، پشتیبانی از سیستم‌های امنیتی، مدیریت اطلاعات بازیکنان و ذخیره‌سازی داده‌های بازی نیز کاربرد وسیع دارند.

سرورهای ابری در گیمینگ

سرورهای گیمینگ ابری یا cloud gaming servers، زیرساخت هایی هستند که امکان اجرای بازی از طریق ابر را مهیا می کنند. در این مدل، سرورهای بازی در یک دیتاسنتر قرار گرفته و ارتباطات درون گیم از طریق اینترنت برقرار می شود.

در یک سیستم گیمینگ ابری، منابع سخت‌افزاری لازم برای اجرای بازی‌ها به صورت مجازی در اختیار توسعه دهنده قرار می گیرند.

در سویی دیگر، بازیکنان نیز با استفاده از اینترنت دستگاه‌های خود، از جمله کامپیوتر، تلفن‌های همراه و تبلت‌، به سرورهای ابری متصل شده و به بازی دسترسی پیدا خواهند کرد.

همچنین، این سرورها وظایفی مانند پردازش منطق بازی (Logic)، مدیریت ورود و خروج بازیکنان، و ارائه تجربه بازی پایدار و بدون تأخیر را برعهده دارند.

میزبانی یا حتی اجرای بازی‌ها بر بستر سرورهای ابری دارای مزایایی بسیاری است. برای مثال، بازیکنان دیگر به سخت‌افزارهای گران قیمت و قوی نیازی نداشته و می‌توانند با استفاده از دستگاه‌های ساده‌تر، بازی مورد نظر خود را تجربه کنند.

همچنین، با استفاده از سرورهای گیمینگ ابری، امکان بازی به صورت آنلاین و چندنفره فراهم می شود و بازیکنان می‌توانند در هر زمان و مکانی به بازی دسترسی داشته باشند.

با این حال، استفاده از این زیرساخت نیز چالش‌های خاص خود را دارد، از جمله نیاز به اینترنت پایدار و پهنای باند مناسب برای انتقال داده‌های بازی، وابستگی به زیرساخت‌های ابری و نگهداری امنیت اطلاعات بازیکنان.

انتخاب سرور ابری مناسب

هنگام انتخاب سرور ابری مناسب برای توسعه بازی، باید به عوامل زیر توجه کنید:

• قدرت پردازش و منابع سخت‌افزاری: سرور باید قدرت پردازش بالا و منابع سخت‌افزاری قابل قبولی داشته باشد تا بتواند بازی‌های پیچیده را به خوبی میزبانی کند.
• پهنای باند: سرعت و پهنای باند سرور بسیار مهم است. برای تجربه بازی بدون تأخیر و اختلال، به پهنای باند کافی برای انتقال داده‌های بازی به صورت Real-time نیاز خواهید داشت.
• قابلیت مقیاس‌پذیری: سرور باید قابلیت مقیاس‌پذیری داشته باشد تا با افزایش تعداد بازیکنان و تقاضا برای بازی، بتوان منابع سخت افزاری را در لحظه افزایش داد.
• موقعیت مکانی: انتخاب سروری که در نزدیکی جغرافیایی بازیکنان قرار داشته باشد، باعث کاهش تأخیر و افزایش سرعت در انتقال داده‌ها خواهد شد. به همین دلیل یک سرور ابری ایران توصیه می شود.
• امنیت: امنیت زیرساخت و محافظت از اطلاعات بازیکنان اهمیت بالایی دارد. باید اطمینان حاصل شود که سرور از تهدیدهای امنیتی مختلف مانند حملات DDoS، نفوذ و سرقت داده‌ها و امثالهم در امان است.
• پشتیبانی فنی: سطح پشتیبانی فنی ارائه شده توسط ارائه‌دهنده سرور ابری بسیار مهم است. باید مطمئن شوید که در صورت بروز مشکلات فنی، از پشتیبانی کیفی و قابل اعتمادی برخوردار خواهید بود.

سرورهای ابری میزبان کلود

به کمک سرورهای ابری میزبان کلود می توانید در بهترین دیتاسنترهای داخل ایران، یک زیرساخت مطمئن، امن و مقیاس پذیر برای توسعه و میزبانی از گیم خود تهیه کنید. این سرورها دارای امکاناتی نظیر موارد زیر هستند:

• سفارش سرور ابری در کمتر از یک دقیقه
• ساخت سرور با سیستم عامل مورد نظر
• امکان اضافه نمودن هر تعداد IP
• استفاده از گروه فایروال جهت برقراری امنیت زیرساخت
• دسترسی SSH به سرور
• امکان تغییر منابع سخت افزاری در لحظه
• امکان ایجاد شبکه خصوصی داخل ابرک
• پرداخت هزینه تنها به میزان مصرف
• پشتیبانی 24 ساعته فنی
• مانیتورینگ مستمر بر عملکرد زیرساخت و حملات امنیتی
• امکان دریافت و پیاده سازی اسنپ شات
• امکان اتصال دیسک های ابری به سرور
• مشاهده گزارشات لحظه ای

جمع بندی

توسعه و راه اندازی یک بازی چندنفره و آنلاین به یک زیرساخت قدرتمند و پایدار نیاز دارد. همانطور که در این مطلب اشاره شد، جهت اجرای بی وقفه یک گیم، توسعه دهنده به مواردی نظیر Game Engine، ابزارهای توسعه، شبکه، سرور و غیره نیاز دارد.

علاوه بر این به ویژگی های یک سرور قابل قبول برای توسعه و میزبانی یک بازی استاندارد را بررسی کرده و با امکانات سرورهای ابری میزبان کلود نیز آشنا شدیم.