2020 年も最高のゲームをつくろう！ Game Stack でゲーム開発をしよう！ ~ マルチプレイサーバー編 ~
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本資料は、decode 2020 のセッション資料です。「マイクロソフトのゲーム事業は Xbox だけじゃない。スマフォゲーム、ブラウザゲーム、すべてのゲーム開発者に役立つ情報を、Game Stack という名前でお届けします。前編となるマルチプレイサーバー編では大幅進化した PlayFab のマルチプレイヤー機能、Azure のオンラインゲーム向けリファレンスアーキテクチャなどをご紹介します。後編の LiveOps 編では、Live Ops を支えるデータ分析技術を中心に、ゲーム開発者がプレイヤーとのエンゲージメントを深める方法や、ユーザ生成コンテンツの管理方法などをお伝えします。PlayFab や Azure をこれから始めるゲーム開発者の方にもお役に立つセッションです。」 https://decode20-vevent.cloud-config.jp/session/96
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- 1. *本資料の内容 (添付文書、リンク先などを含む) は de:code 2020 における公開日時点のものであり、予告なく変更される場合があります。 #decode20 # 2020 年も最高のゲームをつくろう！ Game Stack でゲーム開発をしよう！ ~ マルチプレイサーバー編 ~ A12 増渕大輔 マイクロソフトコーポレーション
- 2. 本セッションについて 対象者 課題 ゴール • オンラインゲームの開発や運営に携わっている開発者の方 • これからオンラインゲーム開発をはじめる開発者の方 • ゲーム業界は技術の変化が激しい業界 • ゲーム開発に忙しくてサーバーやデータベースの技術習得の時間がない • 最新の LiveOps の考え方を習得したい • 短い時間で Microsoft Game Stack の最新情報をキャッチアップ • マルチサーバーに最適な技術を選定できるようになる • データ分析に最適な技術を選定できるようになる
- 3. セッションアジェンダ 1. Game Stack 2. オンラインゲームはどう作るの？ 3. PlayFab vs Azure
- 5. １年でここまで進化した！ Azure Game Stack
- 6. Azure や PlayFab が使われているゲームタイトル
- 10. 超単純・シンプルゲームサーバーの例 Minecraft のサーバーの例 • 専用サーバー（仮想マシン）である • 1台だけのサーバーである メリット • 構築が簡単 ディメリット • ユーザーをあまり収容できない • 他のサーバーとデータ共有できない • 小規模 Java Edition Bedrock Edition ソース 任意 任意 ソース ポートの範囲 * * ターゲット 任意 任意 ターゲット ポートの範囲 25565 19132 プロトコル TCP UDP アクション 許可 許可 優先順位 100 100 名前 MinecraftJava_Port MinecraftBedrock_Port https://docs.microsoft.com/ja-jp/gaming/azure/reference- architectures/multiplayer-basic-game-server-hosting
- 11. オンラインゲームビジネスに求められる機能 プラットフォームやゲームの種類により細かなところは異なりますが、大まかにはどこも同じ仕組みが必要です。 •ユーザー管理と認証 •スコアボードと対戦履歴 •マッチメイキング •ギルドなど •リアルタイムシミュレーション •FPS、MOBA型対戦ゲームロジック •オンライン ロビー •MMORPGロジック •非同期型Webサーバー、ソーシャルゲーム •マスターデータ •ゲーム状態 (Title/Player State) •大量データ処理（バッチ・ストリーミング） •複雑なETL（抽出・変換・読込） •データウェアハウジング •可視化 •サーバーの割当 •監視 •スケーリング ☜ これらは Xbox や Steam などのプラットフォーム企業 が提供する場合もある
- 13. PaaS vs IaaS Service Fabric マイクロサービス開発 Reliable Actor などの モデルを利用したい Azure Functions Durable Functions によ る開発効率化 非同期マルチプレイヤー 多くのXboxタイトルでの実 績がある 日本のゲーム業界での 実績が少ない HTTPを含む イベント ベースの処理の記述 シンプルな処理に切り分ける 前提 App Service Web Apps Web/モバイル向けゲー ムを短期間で作成 インフラ知識が最も不 要な運用 日本のゲームでの実績 は多い 超大規模のインフラの 場合は ASE のクォー ター上限が合わない可 能性がある PlayFab マルチプレイヤー 高度に統合されたゲー ム向けバックエンド サービス ＋ マルチプレイヤーサー バーの利用 インフラの運用知識は ほとんどいらない EA契約は可能だが、 Azure CSP の利用は 未対応 AKS （Kubernetes） コンテナインスタンス Kubernetes のデプロイ、 管理、運用を簡略化する ACIを用いたバースト運 用への対応 Kubernetesの知識習得と 運用は必要 仮想マシン 仮想マシンスケールセット ブラウンフィールドに おけるゲームシステム の移設 大規模MMO 10秒・10000コアの 展開 大規模MMO利用では Dedicated Host 設定は 必須
- 14. PlayFab を利用する場合は？ MULTIPLAYER クロスプラットフォーム マルチプレイヤー サーバー PLAYERS プレイヤーの管理 COMMERCE グッズ、仮想通貨 の管理 ANALYTICS ゲーム内の計測と リアクション実行 CONTENT コンテンツの管理 COMMUNITY コミュニティ管理 AUTOMATION サーバー上の処理実行 環境 • リーダーボード • トーナメント • Prize tables • マッチメイキング • オーケストレーション • ギルド・クラン • ギフト・トレーディング PLAYERS • プレイヤーの認証 • プレイヤーのデータ管理 • プレイヤーのBAN管理 • セグメンテーション • ロール • パーミッション • Facebook Instant Games • Virtual currencies • Item catalog • Stores • Promotions • Inventory • Receipt validation • Drop tables • Subscriptions • リモートコンフィグ • データ保存 • ニュース • UGC（ユーザー生成コンテ ンツ） • 多言語コンテンツ • 翻訳 • 音声チャット • メッセージ • Serverless scripting • アクション • ルール設定 • スケジュールタスク • Webhook • PubSub • Dashboards / Reports • A/B Testing • Event search • Data warehousing • Import 3rd party data • Crash reporting
- 15. Azure で実装する場合は？ Container Network Game Server Data Warehouse PaaS/Serverless Managed DB Realtime Analytics System OperationVirtual MachineQueue Message/Event
- 16. Game のための Azure Reference Architecture https://aka.ms/AA8e1j1
- 17. Azure for Game を考える上での指針
- 18. Azure for “大規模” Game を考える上での指針
- 19. サーバーレス化しやすい例 ① 1. プレイヤーをキューに追加する - プレイヤーが、セッションを希望すると、検索要求がキューに入ります 2. キューからプレイヤーを削除する - プレイヤーがキャンセルをするとキューのデータを削除します 3. プレイヤーにマッチ結果を提供する - ポーリング メカニズムによって呼び出される。ゲーム サーバーの接続情報またはタイムアウトエラーを応答 4. サーバーを追加する - 新しいサーバーが作成されると、データベースに関連するサーバーの情報 (IP:Port) を書き込む。 5. 高レベル マネージャー - 開始できるゲーム セッションを探し、それぞれに対するサーバーを検索します。 • ＊Azure のサーバーレスアーキテクチャーが、十分な数のゲームサーバーがないことが検出されたらゲームサーバーをスケールアウト サーバーレスを使う理由 •イベントをトリガーにして起動 •負荷に応じて、ほぼ無限にスケールアウト •セキュリティアップデートなどのメンテナンスが不要 •Durable Functions を使うことで、サーバーレスの処 理間で呼び出し簡単にを行うことができる Reference Architecture https://aka.ms/AA8dwhc
- 20. サーバーレス化しやすい例 ② 完全に非同期ではありませんが (20 秒のタイマーで実行されます) 永続的関数と Azure SignalR Service で構築された雑学ゲームの 実装を、こちらのGitHubリンクで確 認いただけます。 Sample Code https://aka.ms/AA8dwhp Reference Architecture https://aka.ms/AA8dpe9
- 21. 非同期マルチプレイは Web アーキテクチャーでもOK Azure 設計のポイント：Azure Database for MySQLを検討 Azure App Service での ASP.NET Core および SQL Database アプリの作成 Web front end Content Delivery Network (CDN) App Service plan Web App Azure SQL Database Azure Search Logs Queue Static content Blob App Service plan API App Redis cache Cosmos DB WebJob Storage Accounts Resource group Internet Azure Active Directory Azure DNS Data storage https://aka.ms/AA8dpfa https://aka.ms/AA8dpfh
- 22. 同期系の処理が必要なときはどうする？？ • クライアント側でゲームを実行 • クライアントチート対策に懸念がある Azure Solution の選択 •仮想マシン - ゲーム開発者の自由度が大きい •Azure Container Instances (ACI) - コンテナベース •Virtual Machine Scale Sets - スケーリング管理 •Service Fabric - Microsoftコンテナオーケストレーション •Azure Kubernetes Service (AKS) - マネージドKubernetes •PlayFab マルチプレイヤー サーバー - ゲームサーバー専用のオーケストレーション
- 23. 大規模ゲームインフラの設計で留意すべきこと 性能に関する意思決定プロセス •性能テスト •ゲームで必要なスレッド数 •ゲーム セッションに必要な RAMサイズ •ネットワーク帯域幅 •1つのゲーム セッションに含まれるユーザーの数 •Option：ハイパースレッディング •メモリとコアの比率 ＋ ＊Accelerated Networking が必要な場合 • 以下の汎用・または計算最適化VM（2vCPU以上） • D / DSv2およびF / F シリーズ • 以下のハイパースレッディングサポートVMの場合 （4vCPU以上） • D / Dsv3、D / Dsv4、E / Esv3、Ea / Easv4、 Fsv2、Lsv2、Ms / MmsおよびMs / Mmsv2 スケーラビリティ、コンテナ、などソフト・機能面の意思決定プロセス 想定されるスケールアウトの要件 •1000 VMs in VMSS •ローリングアップデート •Dedicated Host インフラチームの経験値は？ •K8S •仮想マシン •PlayFab マルチプレイヤー
- 24. PlayFab：ゲーム専用に作られた サーバー機能 Entities & Groups Statistics Matchmaking Party Servers #1 #2
- 25. Demo
- 26. Demo
- 29. マルチプレイサーバー編 のまとめ Azure IaaS, PaaS, Serverless, Container, PlayFab Multiplayer などの特徴 を把握し、経験値や、要件、開発方針にあった技術を選びましょう マルチプレイサーバの仕組みを理解したら、 PlayFab と Azure でマルチサーバーを Deploy してみよう Microsoft Game Stack の世界はまだまだ広大だぞ！
- 31. © 2018 Microsoft Corporation. All rights reserved. 本情報の内容（添付文書、リンク先などを含む）は、作成日時点でのものであり、予告なく変更される場合があります。 © 2020 Microsoft Corporation. All rights reserved. 本情報の内容 (添付文書、リンク先などを含む) は、公開日時点のものであり、予告なく変更される場合があります。 本コンテンツの著作権、および本コンテンツ中に出てくる商標権、団体名、ロゴ、製品、サービスなどはそれぞれ、各権利保有者に帰属します。