Lidando com recursos escassos e heterogêneos em um sistema geograficamente distribuído atuando como servidor de MMOG

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bezerra, Carlos Eduardo Benevides
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/17347
Resumo: Tradicionalmente, utiliza-se um servidor central para prover suporte a MMOGs (massively multiplayer online games, ou jogos online maciçamente multijogador), nos quais o número de participantes é da ordem de dezenas de milhares. Muitos trabalhos foram realizados com o intuito de criar um modelo de suporte completamente descentralizado, par-a-par, para este tipo de aplicação, minimizando o custo de manutenção da sua infraestrutura, mas algumas questões críticas persistem. Exemplos de problemas do modelo de suporte par-a-par são: vulnerabilidade a trapaça, sobrecarga da banda de envio dos pares e dificuldade para manter a consistência da simulação entre os diferentes participantes. Neste trabalho, é proposta a utilização de nodos de baixo custo geograficamente distribuídos, operando como um servidor distribuído de jogo. O modelo de distribuição proposto e alguns trabalhos relacionados também são apresentados. Para tratar o custo de comunicação imposto aos servidores, foi projetado aqui um novo refinamento para a técnica de gerenciamento de interesse, reduzindo significativamente a largura de banda necessária ao jogo. Foram realizadas simulações utilizando o simulador ns-2, comparando diferentes algoritmos de área de interesse. Os resultados demonstram que a nossa proposta é a que tem a menor utilização de largura de banda, com uma redução em 33,10% do tráfego máximo, e em 33,58% do tráfego médio, quando comparada com outros algoritmos de gerenciamento de interesse. Além disso, em uma arquitetura de servidor distribuído para MMOGs, com recursos heterogêneos, os nodos servidores podem ser facilmente sobrecarregados pela alta demanda dos jogadores por atualizações de estado. Neste trabalho, é proposto também um esquema de balanceamento de carga que utiliza o tráfego de rede como a carga a balancear entre os servidores e tem como objetivos principais: alocar a carga nos servidores proporcionalmente à capacidade de cada um e reduzir tanto quanto possível o overhead introduzido pela própria distribuição. O esquema de balanceamento é dividido em três fases: seleção local de servidores para participarem, o balanceamento em si e o posterior refinamento da divisão de carga. Quatro algoritmos foram propostos: ProGReGA, ProGReGA-KH, ProGReGA-KF e BFBCT. Destes, o ProGReGA foi o que introduziu o menor overhead de todos e o ProGReGA-KF foi o que se mostrou mais eficiente para reduzir o número de migrações de jogadores entre servidores.
id URGS_08068a9192618663b81af720335c3115
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/17347
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str 1853
spelling Bezerra, Carlos Eduardo BenevidesGeyer, Claudio Fernando Resin2009-09-26T04:18:00Z2009http://hdl.handle.net/10183/17347000711540Tradicionalmente, utiliza-se um servidor central para prover suporte a MMOGs (massively multiplayer online games, ou jogos online maciçamente multijogador), nos quais o número de participantes é da ordem de dezenas de milhares. Muitos trabalhos foram realizados com o intuito de criar um modelo de suporte completamente descentralizado, par-a-par, para este tipo de aplicação, minimizando o custo de manutenção da sua infraestrutura, mas algumas questões críticas persistem. Exemplos de problemas do modelo de suporte par-a-par são: vulnerabilidade a trapaça, sobrecarga da banda de envio dos pares e dificuldade para manter a consistência da simulação entre os diferentes participantes. Neste trabalho, é proposta a utilização de nodos de baixo custo geograficamente distribuídos, operando como um servidor distribuído de jogo. O modelo de distribuição proposto e alguns trabalhos relacionados também são apresentados. Para tratar o custo de comunicação imposto aos servidores, foi projetado aqui um novo refinamento para a técnica de gerenciamento de interesse, reduzindo significativamente a largura de banda necessária ao jogo. Foram realizadas simulações utilizando o simulador ns-2, comparando diferentes algoritmos de área de interesse. Os resultados demonstram que a nossa proposta é a que tem a menor utilização de largura de banda, com uma redução em 33,10% do tráfego máximo, e em 33,58% do tráfego médio, quando comparada com outros algoritmos de gerenciamento de interesse. Além disso, em uma arquitetura de servidor distribuído para MMOGs, com recursos heterogêneos, os nodos servidores podem ser facilmente sobrecarregados pela alta demanda dos jogadores por atualizações de estado. Neste trabalho, é proposto também um esquema de balanceamento de carga que utiliza o tráfego de rede como a carga a balancear entre os servidores e tem como objetivos principais: alocar a carga nos servidores proporcionalmente à capacidade de cada um e reduzir tanto quanto possível o overhead introduzido pela própria distribuição. O esquema de balanceamento é dividido em três fases: seleção local de servidores para participarem, o balanceamento em si e o posterior refinamento da divisão de carga. Quatro algoritmos foram propostos: ProGReGA, ProGReGA-KH, ProGReGA-KF e BFBCT. Destes, o ProGReGA foi o que introduziu o menor overhead de todos e o ProGReGA-KF foi o que se mostrou mais eficiente para reduzir o número de migrações de jogadores entre servidores.Traditionally, a central server is used to provide support to MMOGs (massively multiplayer online games), where the number of participants is in the order of tens of thousands. Much work has been done trying to create a fully peer-to-peer model to support this kind of application, in order to minimize the maintenance cost of its infra-structure, but critical questions remain. Examples of the problems relative to peer-to-peer MMOG support systems are: vulnerability to cheating, overload of the upload links of the peers and difficulty to maintain consistency of the simulation among the participants. In this work, it is proposed the utilization of geographically distributed lower-cost nodes, working as a distributed server to the game. The distribution model and some related works are also presented. To address the communication cost imposed to the servers, we specify a novel refinement to the area of interest technique, significantly reducing the necessary bandwidth. Simulations have been made with ns-2, comparing different area of interest algorithms. The results show that our approach achieves the least bandwidth utilization, with a 33.10% maximum traffic reduction and 33.58% average traffic reduction, when compared to other area of interest algorithms. Besides, in a distributed MMOG server architecture, with heterogeneous resources, the server nodes may become easily overloaded by the high demand from the players for state updates. In this work, we also propose a load balancing scheme, which considers the network traffic as the load to balance between the servers, and it has the following main objectives: allocate load on the servers proportionally to the power of each one of them and reduce as much as possible the overhead introduced by the distribution itself. It is is divided in three phases: local selection of servers, balancing and refinement. Four algorithms were proposed: ProGReGA, ProGReGA-KH, ProGReGA-KF and BFBCT. From these, ProGReGA has proved to be the best for overhead reduction and ProGReGA-KF is the most suited for reducing player migrations between servers.application/pdfporInformatica : JogosSistema : Tempo realJogos : EstrategiaMassively multiplayer online gamesMMOGDistributed interactive simulationLidando com recursos escassos e heterogêneos em um sistema geograficamente distribuído atuando como servidor de MMOGDealing with scarce and heterogeneous resources in a geographically distributed MMOG server system info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de InformáticaPrograma de Pós-Graduação em ComputaçãoPorto Alegre, BR-RS2009mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT000711540.pdf.txt000711540.pdf.txtExtracted Texttext/plain193122http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17347/2/000711540.pdf.txt93964b82228d6781a1faed1c0b066791MD52ORIGINAL000711540.pdf000711540.pdfTexto completoapplication/pdf798592http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17347/1/000711540.pdf5e4e08a61e8e4cdc3d0adc615d22c662MD51THUMBNAIL000711540.pdf.jpg000711540.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1046http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17347/3/000711540.pdf.jpgfd3ec6df686a18a60eb38f0fb2a16570MD5310183/173472018-10-17 08:42:14.5oai:www.lume.ufrgs.br:10183/17347Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532018-10-17T11:42:14Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Lidando com recursos escassos e heterogêneos em um sistema geograficamente distribuído atuando como servidor de MMOG
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Dealing with scarce and heterogeneous resources in a geographically distributed MMOG server system
title Lidando com recursos escassos e heterogêneos em um sistema geograficamente distribuído atuando como servidor de MMOG
spellingShingle Lidando com recursos escassos e heterogêneos em um sistema geograficamente distribuído atuando como servidor de MMOG
Bezerra, Carlos Eduardo Benevides
Informatica : Jogos
Sistema : Tempo real
Jogos : Estrategia
Massively multiplayer online games
MMOG
Distributed interactive simulation
title_short Lidando com recursos escassos e heterogêneos em um sistema geograficamente distribuído atuando como servidor de MMOG
title_full Lidando com recursos escassos e heterogêneos em um sistema geograficamente distribuído atuando como servidor de MMOG
title_fullStr Lidando com recursos escassos e heterogêneos em um sistema geograficamente distribuído atuando como servidor de MMOG
title_full_unstemmed Lidando com recursos escassos e heterogêneos em um sistema geograficamente distribuído atuando como servidor de MMOG
title_sort Lidando com recursos escassos e heterogêneos em um sistema geograficamente distribuído atuando como servidor de MMOG
author Bezerra, Carlos Eduardo Benevides
author_facet Bezerra, Carlos Eduardo Benevides
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Bezerra, Carlos Eduardo Benevides
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Geyer, Claudio Fernando Resin
contributor_str_mv Geyer, Claudio Fernando Resin
dc.subject.por.fl_str_mv Informatica : Jogos
Sistema : Tempo real
Jogos : Estrategia
topic Informatica : Jogos
Sistema : Tempo real
Jogos : Estrategia
Massively multiplayer online games
MMOG
Distributed interactive simulation
dc.subject.eng.fl_str_mv Massively multiplayer online games
MMOG
Distributed interactive simulation
description Tradicionalmente, utiliza-se um servidor central para prover suporte a MMOGs (massively multiplayer online games, ou jogos online maciçamente multijogador), nos quais o número de participantes é da ordem de dezenas de milhares. Muitos trabalhos foram realizados com o intuito de criar um modelo de suporte completamente descentralizado, par-a-par, para este tipo de aplicação, minimizando o custo de manutenção da sua infraestrutura, mas algumas questões críticas persistem. Exemplos de problemas do modelo de suporte par-a-par são: vulnerabilidade a trapaça, sobrecarga da banda de envio dos pares e dificuldade para manter a consistência da simulação entre os diferentes participantes. Neste trabalho, é proposta a utilização de nodos de baixo custo geograficamente distribuídos, operando como um servidor distribuído de jogo. O modelo de distribuição proposto e alguns trabalhos relacionados também são apresentados. Para tratar o custo de comunicação imposto aos servidores, foi projetado aqui um novo refinamento para a técnica de gerenciamento de interesse, reduzindo significativamente a largura de banda necessária ao jogo. Foram realizadas simulações utilizando o simulador ns-2, comparando diferentes algoritmos de área de interesse. Os resultados demonstram que a nossa proposta é a que tem a menor utilização de largura de banda, com uma redução em 33,10% do tráfego máximo, e em 33,58% do tráfego médio, quando comparada com outros algoritmos de gerenciamento de interesse. Além disso, em uma arquitetura de servidor distribuído para MMOGs, com recursos heterogêneos, os nodos servidores podem ser facilmente sobrecarregados pela alta demanda dos jogadores por atualizações de estado. Neste trabalho, é proposto também um esquema de balanceamento de carga que utiliza o tráfego de rede como a carga a balancear entre os servidores e tem como objetivos principais: alocar a carga nos servidores proporcionalmente à capacidade de cada um e reduzir tanto quanto possível o overhead introduzido pela própria distribuição. O esquema de balanceamento é dividido em três fases: seleção local de servidores para participarem, o balanceamento em si e o posterior refinamento da divisão de carga. Quatro algoritmos foram propostos: ProGReGA, ProGReGA-KH, ProGReGA-KF e BFBCT. Destes, o ProGReGA foi o que introduziu o menor overhead de todos e o ProGReGA-KF foi o que se mostrou mais eficiente para reduzir o número de migrações de jogadores entre servidores.
publishDate 2009
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2009-09-26T04:18:00Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2009
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/17347
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 000711540
url http://hdl.handle.net/10183/17347
identifier_str_mv 000711540
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17347/2/000711540.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17347/1/000711540.pdf
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17347/3/000711540.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 93964b82228d6781a1faed1c0b066791
5e4e08a61e8e4cdc3d0adc615d22c662
fd3ec6df686a18a60eb38f0fb2a16570
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1810085154775891968