【推荐文档】FPS 游戏的流量特性分析

【推荐文档】FPS 游戏的流量特性分析 精品论文推荐 FPS 游戏的流量特性分析 张旭 北京邮电大学信息处理与智能技术重点实验室，北京 (100876) E-mail:xianbansai@163.com 摘 要:随着网络游戏的流行，网络游戏的流量在网络中越来越多，对网络游戏进行流量特 本文首先介绍了网络流量特性分析的意义，然后以 “反恐精英”游戏 性分析具有重要意义。 为例，对第一人称视角射击类型游戏(FPS)的流量特性进行了分析，最后 FPS 游戏的流量特 性做出。 中图法分类关键词:网络游戏;流量特性;带宽 号:TP393 文献示码:A 1. 引言 第一款真正意义上的网络游戏可追溯到上个世纪六十年代末。1969 年，瑞克-布罗米编 写了一款名为《太空大战》的游戏，尽管它仅可支持两人远程连线，但它却标志的网络游戏 的诞生。 1978 年,在英国的埃塞克斯大学，罗伊?特鲁布肖用 DEC,10 编写了世界上第一款 MUD 游戏--“MUD1”，这是一个纯文字的多人世界，拥有 20 个相互连接的房间和 10 条指令，用 户登录后可以通过数据库进行人机交互，或通过聊天系统与其他玩家交流。 中国的网络游戏主要是从 1999 年底开始的。第一批进入中国大陆的网络游戏之一《万 王之王》获得巨大的成功后，到 2001 年 6 月止，网络游戏进入中国大陆一年间，市场上推 出的网络游戏数量达到十数款，呈现一片欣欣向荣的景象。目前网络游戏已经在互联网领域 中占有相当重要的地位。截止 2005 年，中国网络游戏用户数已达 2900 万，比 2004 年增长 了 38%。预计 2006 年，中国网络游戏用户将达到 4000 万，2010 年将突破 8100 万。研究分 [1]析表明，2005 年，有 36.5%的网络游戏用户接触过第一人称视角射击类游戏(FPS)。因此 有必要第一人称视角射击游戏的流量特性进行研究。 本文首先简单地介绍了分析网络游戏流量特性的意义。接着以“反恐精英”游戏为例，对 FPS 游戏的流量特性进行分析。最后对 FPS 游戏的流量特性进行总结。 2. 分析网络游戏流量特性的意义 由于网络游戏的高速发展，互联网中网络游戏的业务不断增长，网络流量呈现出新的特 征。如何有效地管理网络游戏，优化网络结构，成为越来越热门的话。因此有必要对网络 游戏的流量特性进行分析和研究。 2.1 网络游戏监控 企业中通常会采取封堵网络游戏的，避免员工利用工作时间打网络游戏。对网络游 戏报文进行分析，找到其特征，如端口号、关键字等，并针对性地采取相应的封堵措施，可 以有效地对网络游戏实施监控。 2.2 优化网络 网络游戏的出现，使得网络流量呈现出新的特征。如何针对这些新特征合理的优化网络 结构，也是分析和研究网络游戏流量特征的目的之一。通过网络结构的优化，可以更好地提 供网络游戏服务，改善网络环境。 -1- 精品论文推荐 3. “反恐精英”游戏的流量特征分析 “反恐精英”是当前最为流行的 FPS 游戏，本文以“反恐精英”为例，对 FPS 游戏的流量特 性进行分析。 表 1 某次“反恐精英”游戏过程中客户端得到的统计数据 游戏时间总发送报文总接收报文发送数据接收数据 1530s 59685 38182 4695491 Bytes 5833925 Bytes 发送报文接收报文发送报文长度接收报文长度上行带宽下行带宽39 packets/s 25 packets/s 37 Bytes 110 Bytes 24.551 Kbps 30.504 Kbps 从表 1 可以看到，尽管客户端发送的报文占据报文总量的三分之二左右，但客户端发送 的总字节数却小于服务器发送的总字节数，这说明服务器发送的报文长度要大于客户端发送 的报文长度。服务器发送报文的长度(不含头信息)达到 110 字节以上，客户端只有 30 多 字节。这是因为 FPS 游戏基于“客户端-服务器”结构搭建，即游戏者的每一次操作，都只向 服务器发送指令。服务器在综合所有游戏者的指令之后，才会周期性地发送协调全局的指令 报文。因此服务器发送的报文中包含更多的内容，造成服务器发送的报文长度要比客户端的 长。 图 1 至图 4 是“反恐精英”游戏的报文长度(不包含头部信息)，发包间隔的累积概率分布图。 图 1 “反恐精英”客户端报文长度累积概率分布 -2- 精品论文推荐 图 2 “反恐精英”服务器报文长度累积概率分布 图 3 “反恐精英”客户端发包间隔累积概率分布 -3- 精品论文推荐 图 4 “反恐精英”服务器发包间隔累积概率分布 经分析发现客户端发送的报文长度小于服务器发送的报文长度。客户端发送的平均报 文长度为 37 字节，而服务器发送的平均报文长度为 110 字节。客户端发送的报文长度中以 34 字节最多，有 15%，而大于 50 字节的报文，仅占 0.8%的比例。服务器发送的报文中报文长度的种类较多，最多的是 48 和 52 字节的报文，占 2.7%和 2.8%，100 字节以下的报文 约占一半，而报文长度大于 200 的占 8%。这就说明，服务器发送的报文中含有更多的数据， 因为它综合了全局数据，要协调整个游戏的进行。 从图 3、图 4 中可以看到，“反恐精英”游戏服务器的发包时间间隔比客户端大，客户端 约为 15-40ms，97.9%集中在这一区间，而服务器约为 25-45ms，占 93.4%。无论是客户端还 是服务器，发包间隔时间几乎不大于 50ms。 图 5，图 6 是上行，下行带宽分布图。平均总带宽消耗在 55Kbps 左右，其中下行(服 务器到客户端)流量带宽 30.5Kbps，上行流量带宽 24.5Kbps。可以看到 1200s 至 1400s 之间， 带宽有两次明显减小。这是游戏更新地图所致。 -4- 精品论文推荐 图 5 上行带宽分布 图 6 下行带宽分布 -5- 精品论文推荐 4. 网络游戏流量特性总结 上节分析了典型 FPS 游戏的流量特性。可以看到其特征是:1.发包间隔时间短。发包间 隔时间基本小于 50ms。2.报文长度短。尽管“反恐精英”游戏客户端发送的报文长度在数十字 节左右，服务器发送的报文长度更是达到了上百字节，但和一般网络程序 400 字节的长度相 [2]比，其报文长度还是比较短的。3.带宽消耗小。“反恐精英”游戏的带宽消耗只有 55Kbps， 和当前流行的 P2P 应用程序相比，其带宽消耗并不大。 5. 结束语 网络游戏的流量特性分析还属于初始阶段，随着网络游戏的日益发展，它的网络行为特 征应该受到越来越多的重视。大量不容忽视的小包将会对路由查表机制带来挑战。以后在网 络设备的设计中，应考虑到这部分小包的影响。本文统计了 FPS 类型网络游戏的流量，并 分析了它们的特性，为进一步网络游戏提供了一些基础数据。 参考文献 [1] 艾瑞市 场资讯 . 网 络游戏用户玩过和最经常玩的游戏类型 [EB/OL]. (2006-03-18) [2006-12-01].[2] WU-chang Feng, Francis CHANG, WU-chi Feng, A Traffic Characterization of Popular On-line Game[J], IEEE/ACM TRANSACTIONS ON NETWORKING, VOL. 13, NO. 3, JUNE 2005,488-500 Traffic Characterization Analysis of FPS game Zhang Xu Key Laboratory of Information Processing and Intelligent Technology，Beijing University of Posts and Telecommunications，Beijing (100876) Abstract The traffic of Online Game is becoming larger and larger. It is necessary to analyze Online Game traffic characterization. In this paper I first introduce the meaning of analyzing Online games, then take the game called “Counter-Strike” as an example, to analyze the traffic characterization of First Person Shooters(FPS) games, finally summarize the FPS game’s traffic characterization . Keywords:online game;traffic characterization;bandwidth -6-