Отклањање грешака у вези са Нетти сервером пада на Убунту-у

Дијагностиковање квара сервера игара за више играча под оптерећењем

Замислите ово: хостујете узбудљиву игру за више играча, играчи су дубоко уроњени и одједном, везе почињу да опадају. 🚨 Ваш сервер се бори под великим оптерећењем, остављајући играче у замрзнутом лимбу. Овај сценарио ноћне море ремети игру и нарушава поверење у вашој заједници.

Недавно, док сам управљао сопственим сервером за више играча који су покретали Унити клијенти и Нетти као ТЦП слој, суочио сам се са сличним изазовом. У шпицу, клијенти нису могли да се поново повежу, а поруке су престале да притичу. Осећао се као да покушавам да закрпим брод који тоне док стоји на палуби. 🚢

Упркос робусном хардверу са 16 вЦПУ-а и 32 ГБ меморије, проблем је и даље присутан. Моја контролна табла у облаку је показала потрошњу ЦПУ-а од 25%, али кашњење у игри говорило је другачију причу. Ово је учинило решавање проблема још тежим. Било је јасно да је оптерећење сервера концентрисано у одређеним нитима, али је за одређивање кривца било потребно дубоко заронити.

У овом посту ћу вас провести кроз како сам се позабавио овим проблемом, од анализе употребе ЦПУ-а специфичне за нит до поновног прегледа поставки конфигурације Нетти-ја. Без обзира да ли сте искусан програмер или сте тек почели да управљате серверима са великим оптерећењем, ово путовање ће вам понудити увиде који ће вам помоћи да стабилизујете сопствене пројекте за више играча. 🌟

Оптимизација Нетти сервера за стабилност и перформансе

Прва скрипта се фокусира на побољшање ефикасности Нетти сервера оптимизовањем конфигурације скупа нити. Коришћењем једнонитног НиоЕвентЛоопГроуп за групу шефова и ограничавајући радничке нити на четири, сервер може ефикасно да рукује долазним везама без преоптерећења системских ресурса. Ова стратегија је посебно корисна када сервер ради под великим оптерећењем, јер спречава свађу нити и смањује скокове употребе ЦПУ-а. На пример, ако игра за више играча добије нагли пораст конекција играча током турнира, ова конфигурација обезбеђује стабилност ефикасним управљањем алокацијом нити. 🚀

У другом сценарију пажња се помера на управљање баферима. Нетти'с ЦханнелОптион.ВРИТЕ_БУФФЕР_ХИГХ_ВАТЕР_МАРК и ЛОВ_ВАТЕР_МАРК користе се за ефикасну контролу тока података. Ове опције постављају прагове када сервер паузира или наставља са писањем података, што је кључно за спречавање повратног притиска током великог протока порука. Замислите сценарио у којем играчи брзо размењују поруке за ћаскање и ажурирања игре. Без ових контрола, сервер би могао да буде преоптерећен и да изазове кашњење порука или прекид везе. Овај приступ помаже у одржавању несметане комуникације, побољшавајући целокупно искуство играња за играче.

Трећа скрипта уводи нову димензију имплементацијом асинхроног реда порука користећи а ЛинкедБлоцкингКуеуе. Ово решење раздваја обраду порука од И/О операција, обезбеђујући да се долазним клијентским порукама рукује ефикасно без блокирања других операција. На пример, када играч пошаље сложену команду за акцију, порука се ставља у ред чекања и обрађује асинхроно, избегавајући кашњења за друге играче. Овај модуларни дизајн такође поједностављује отклањање грешака и будуће додатке функција, као што је давање приоритета одређеним врстама порука у реду чекања. 🛠

Све у свему, ове скрипте приказују различите методе за решавање изазова стабилности везе и управљања ресурсима на серверу заснованом на Нетти-у. Комбиновањем оптимизације нити, контроле бафера и асинхроне обраде, сервер је боље опремљен за руковање сценаријима великог саобраћаја. Ова решења су модуларна, омогућавајући програмерима да их постепено имплементирају на основу специфичних потреба свог сервера. Без обзира да ли управљате игрицом за више играча, апликацијом за ћаскање или било којим системом у реалном времену, ови приступи могу пружити значајна побољшања стабилности и перформанси.

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
public class OptimizedNettyServer {
    public static void main(String[] args) {
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1); // Single-threaded boss group
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(4); // Limited worker threads
        try {
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
            bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
                     .channel(NioServerSocketChannel.class)
                     .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
                     .childOption(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
                     .childHandler(new SimpleTCPInitializer());
            bootstrap.bind(8080).sync();
            System.out.println("Server started on port 8080");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
public class AdjustedNettyServer {
    public static void main(String[] args) {
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
            bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
                     .channel(NioServerSocketChannel.class)
                     .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
                     .childOption(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
                     .childOption(ChannelOption.WRITE_BUFFER_HIGH_WATER_MARK, 32 * 1024)
                     .childOption(ChannelOption.WRITE_BUFFER_LOW_WATER_MARK, 8 * 1024)
                     .childHandler(new SimpleTCPInitializer());
            bootstrap.bind(8080).sync();
            System.out.println("Server with optimized buffers started on port 8080");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
public class AsyncMessageHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {
    private final BlockingQueue<String> messageQueue = new LinkedBlockingQueue<>();
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) throws Exception {
        messageQueue.offer(msg); // Queue the incoming message
    }
    @Override
    public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) {
        while (!messageQueue.isEmpty()) {
            String response = processMessage(messageQueue.poll());
            ctx.writeAndFlush(response);
        }
    }
    private String processMessage(String msg) {
        return "Processed: " + msg;
    }
}

Истраживање уских грла нити у Нетти-јевој ЕвентЛоопГроуп

Један од кључних аспеката отклањања грешака у проблему сервера за више играча, као што је чест пад везе, је анализа управљања нитима унутар Нетти. Тхе НиоЕвентЛоопГроуп је окосница руковања неблокирајућим И/О операцијама. Под великим оптерећењем, свака нит у овој групи управља више канала, асинхроно обрађујући догађаје читања и писања. Међутим, прекомерна употреба ЦПУ-а, као што је примећено у овом случају, може указивати на уска грла или погрешно конфигурисана скупова нити. Да би ово ублажили, програмери би требало да експериментишу са односом нити према језгру. На пример, 16-језгарни ЦПУ би могао да почне са 1:2 односом шефова према радничким нитима како би се ефикасно распоредили задатке. 🔄

Осим алокације нити, правилно руковање заосталим везама је од виталног значаја. Нетти пружа ChannelOption.SO_BACKLOG подешавање за дефинисање максималног броја веза на чекању. Ово спречава преоптерећења током налета саобраћаја. На пример, повећање заостатка на 6144, као у датој конфигурацији, прилагођава изненадне скокове играча у сценаријима попут покретања игара или догађаја током викенда. Заједно са употребом ChannelOption.SO_KEEPALIVE, који одржава дуготрајне клијент-сервер везе, ово подешавање може значајно побољшати стабилност сервера под стресом. 💡

Још једна област која се често занемарује је праћење и профилисање перформанси појединачних нити. Алати као што су ЈВисуалВМ или Нетти-јеве уграђене метрике могу идентификовати нити које троше прекомерне ЦПУ циклусе. На пример, ако одређена радничка нит обрађује више веза од других, увођење балансирања оптерећења веза или додељивање специфичних радних оптерећења може спречити неравномерно коришћење ресурса. Примена периодичне дијагностике обезбеђује да се сервер ефикасно прилагођава растућој бази играча.