权威服务器、中继和对等网络 - 理解网络类型及其对每种游戏类型的好处
关键要点
深入了解权威网络与点对点（P2P）网络的对比方面，包括中继的作用。探讨这些网络模型在控制、分配以及在速度、可扩展性、安全性和成本等关键考虑方面的理想用途如何不同。
第1节 - 逐步分析每种网络类型
权威服务器
权威网络指的是一个网络模型，其中中央服务器或权威保持对网络的控制。这种集中化的方法确保服务器在决策过程中拥有最终决定权。它验证并分发信息给连接的客户端，严格控制网络操作。权威游戏服务器通常在多人游戏开发中被称为“专用服务器”。
主要游戏类型：基于时间的比赛，即第一人称射击（FPS）、MOBA、体育、格斗游戏、大逃杀等，或需要车队管理的持久世界，如MMO、元宇宙等。
使用权威服务器的游戏示例： Fortnite、Roblox、Valorant、Overwatch、League of Legends、Apex Legends、PUBG、Rust
主要优点
集中控制和决策
更容易实施安全措施
直接客户端-服务器交互
主要缺点
由于集中服务器导致网络流量增加，因此更可能出现延迟
单点故障 限制可扩展性
极其昂贵（闲置成本、持续的服务器成本、地区）
点对点网络
点对点（P2P）网络采用去中心化的方法，允许参与者（对等方）直接相互通信。在P2P网络中，没有中央权威来管理交互。参与者实时协作并分享信息，而无需依赖中央服务器进行决策。
主要游戏类型：适用于任何游戏类型；无论是某种游戏模式还是整个多人体验
使用点对点网络的游戏示例： 超级粉碎兄弟、使命召唤、侠盗猎车手V（GTA V）、荒野大镖客救赎2（RDR 2）、命运
主要优点
易于由游戏开发者设置，并且免费维护
可扩展性和工作负载的分配
不依赖于单台服务器
主要缺点
缺乏集中权威进行安全管理，导致游戏高度易受DDoS攻击，对于拥有游戏内经济或GaaS游戏来说不可用
依赖于“主机”连接质量（例如，高延迟）
协调和同步对等方的困难
玩家常常因网络地址问题（NAT）或端口被阻塞而被阻碍；这种情况很普遍，以至于需要完整的支持页面！
中继网络
中继提升并解决了点对点的共同问题，充当“中介”服务器，促进玩家之间的通信。中继作为桥梁，在无法建立直接连接的对等方之间传递消息。通过传递玩家之间的数据，他们在建立可能遇到防火墙或网络地址转换（NAT）问题的玩家之间的连接中发挥着至关重要的作用。
主要游戏类型：适用于任何游戏类型；无论是某种游戏模式还是整个多人体验
使用中继的游戏示例： Minecraft、火箭联盟、Among Us、盗贼之海
主要优点
大大减少作弊的可能性
促进P2P网络中的通信
在防火墙/NAT后启用连接建立
增强网络弹性和冗余
主要缺点
依赖于中继的可用性
设置中继和操作的复杂性
免费资源的覆盖范围有限（例如，Unity、Photon、EOS）
第2节 - 按关键利益类型比较特征
延迟
10+ 玩家/大厅
赢家：权威服务器
由于其减少延迟的能力，权威服务器是大型玩家基础的多人游戏的最佳选择。它们充当中央节点，最小化网络跳数和数据传输距离。权威服务器可以strategically放置在玩家密集地区，以降低所有参与者的总体延迟。它们还可以使用先进的延迟补偿策略来提高响应性，包括客户端预测和服务器协调。
在点对点网络中，一个玩家必须是主机（即服务器）。这意味着主机的互联网连接质量会影响游戏的表现。如果他们的互联网连接不好，每个人都会有糟糕的体验。
中继网络不适合大型多人游戏，因为可扩展性有限。增加的玩家数量可能导致更高的延迟和网络拥堵。中继引入了额外的跳数，导致延迟和响应性降低。对于一个大型玩家基础，管理中继网络变得复杂。与专用服务器或多云服务器基础方法相比，后者更优选以实现最佳性能和可扩展性。
2-10 玩家/大厅
赢家：权威服务器
即使在玩家数量较少的情况下，权威服务器集中化的特性也确保了低延迟，因为数据只需传输到单个服务器。自动化将确保其在理想位置部署，确保尽可能低的延迟，正如一家AAA工作室与Edgegap的案例研究所证明。
2 玩家/大厅
赢家：中继
仅有两个玩家时，中继引入的额外跳数不会对延迟产生重大影响。正如Edgegap的与主要出版商的1v1案例研究所证明的那样。
可扩展性和复杂性
在这里，团队规模可能会影响所需解决方案的类型，因为可用的开发人员数量将影响您真正能够承担多少控制和复杂性。
点对点网络的易用性是其主要吸引力之一。对于预期较低并发玩家基础或较小工作室的项目和游戏，作为P2P游戏的默认赢家，具有将整个游戏使用单一代码库创建的主要好处，并且从不离开您的游戏引擎。您不需要运行任何服务器 - 您的玩家为您运行它们。
然而，点对点有其局限性 - 安全、与托管和延迟相关的玩家体验。此外，您仍然需要网络代码和匹配器，并且为了防止IP泄漏或游戏被防火墙阻挡，您应该运行中继。
因此，尽管直接P2P看似最易于访问信和最具可扩展性，但建立您的多人游戏与中继是必须的，并且可能更适合寻求商业可行性的项目。自动化的“后端即服务”将帮助所有开发人员解决构建和维护中继网络的挑战。
对于大型项目，权威服务器提供了可扩展的能力和大工作室与发行商所需的控制水平。然而，一些解决方案允许任何规模的游戏工作室在没有后端开发人员的情况下获得AAA质量。在这里了解Soliton Interactive如何将其游戏服务器编排和后端完全外包，以专注其资源于游戏开发。
可靠性和安全性
权威服务器无疑是多人游戏托管的最佳解决方案，尤其是在安全性方面。
通过权威服务器，中央权威保持控制，确保游戏的安全环境。与点对点（P2P）网络不同，后者中单个玩家直接访问彼此，权威服务器充当中介，降低了针对玩家IP地址的DDoS攻击的风险。
此外，权威服务器克服了NAT问题，允许处于限制性网络配置下的玩家无缝连接。
这种集中化的方法通过减少玩家IP地址对其他参与者的暴露来增强隐私，提供了一层匿名。
然而，权威服务器的设置和运营可能很昂贵，因此不适合较小项目。中继充当中介，通过保护玩家的IP地址来帮助降低DDoS攻击的风险，因为攻击目标是中继服务器而不是单个玩家。它们同样是克服NAT问题的实用工具，使处于防火墙或限制性网络配置下的玩家能够轻松建立连接。
换句话说，它们提供了关于安全性和可靠性的所有优点，去除“授权”游戏的所需部分。
免责声明：如果您游戏有游戏内经济，则必须使用权威服务器或中继网络。
成本
10+ 玩家/大厅
赢家：权威服务器
游戏开发者可以利用基于使用情况的支付结构使用权威服务器，从而无需投资和维护专用基础设施，使成本与实际需求对齐。
这允许更好的成本管理，特别是对于玩家数量波动的多人游戏。通过仅为游戏会话期间消耗的服务器资源付费，开发者可以优化他们的预算，并更有效地分配资金。
此外，按使用付费的模式消除了前期资本投资的需要，使其对游戏开发者而言成为更具财务可行性的选择。
目前，这“按使用付费”模型仅通过后端即服务提供者提供，如Edgegap，因为像AWS、Azure或Google Cloud这样的主要云提供商会要求玩家按区域付费，并且每月支付至少数量的服务器。
2-10 玩家/大厅
赢家：视具体情况而定
游戏的特定需求，如同步要求、实时响应和游戏机制，对于确定最佳网络解决方案至关重要。
类似于权威服务器，低延迟和准确同步的系统可能是快速动作游戏所期望的。
另一方面，点对点策略对于更随意或回合制的游戏可能就足够，提供了简单性和更低的成本。
最终，网络解决方案的选择应与游戏的目标保持一致，确保提供适合特定玩家数量和游戏动态的无缝愉快的多人体验。
2 玩家/大厅
赢家：中继
虽然点对点是免费的，但为了节省费用可能会牺牲游戏体验。因此，使用Edgegap这样的按使用付费模型的中继提供了质量的最终水平，支付根据成功程度而变化。
传统游戏
由于高运营成本，玩家基数小的游戏可能难以承受在多地点运行权威服务器。尽管转向点对点网络似乎是最可能的解决方案，权威服务器的按使用付费模型提供了最佳替代方案。
通过按使用付费模型，游戏开发者可以在需要时利用权威服务器，从而消除了维护和管理点对点基础设施的复杂性和成本。通过基于需求的资源分配使这种架构的可扩展性成为可能，确保即使在小规模玩家基础下也能保证最佳性能。与点对点连接相比，按使用付费的服务器在安全和可靠性上也保持了优势，减少了欺诈和中断的可能性。
传统的多人游戏可以在转向按使用付费模型的同时，继续提供流畅和安全的游戏体验，同时优化资源分配并降低运营成本。
第3节 - 网络代码的重要性
在创建多人游戏时，强大的网络代码至关重要，因为它直接影响整体玩家体验。被称为“网络代码”的网络框架和代码使玩家能够轻松快捷地进行通信。它涉及公平性、同步和延迟等重要因素。
换句话说，设计良好的网络代码可确保更少的延迟和延迟，使实时玩家交互无缝进行。它还确保所有客户端上的游戏状态得到准确同步，避免不一致性或不当优势。
Mirror Networking是一种免费开源技术，在这方面非常有用。它提供了支持权威服务器、网络预测和可调整同步选项等功能，为开发者创造多人游戏提供了坚实的基础。Mirror Networking因其可访问性和适应性，使开发者能够构建出引人入胜和身临其境的多人体验。
第4节 - 根据您的需求选择正确的模型
在选择权威和P2P网络模型时，请考虑您的应用程序或系统的性质。如果集中控制、安全通信和直接客户端-服务器交互至关重要，则权威网络可能是更好的选择。相反，如果去中心化、可扩展性、冗余以及应对防火墙或NAT问题的能力更重要，则中继网络或直接P2P网络可能更合适。
书写者
Edgegap团队
