Online games have been improved dramatically these days. They possess tens of thousands of concurrent players. It is expected to provide multimedia streaming in online game area like other kinds of computer or video games. Game titles currently serviced exploit client-server architectures and scalability problem due to single server has always been a hot issue in this type of entertainment applications. It will give the same limitation when developers try to realize streaming functionality.
We consider a federated peer-to-peer architecture, a hybrid of client-server model and pure peer-to-peer model is one of feasible options to enable the scenario. In this model, reflectors are put between clients and control server to forward packets from each client. They can disseminate stream traffic volume so that prevent single server overload problem in conventional client-server model.
However, a reflector can be overwhelmed when client distribution is skewed. Too many clients connect to one reflector and it creates network traffic bottleneck. We suggest a traffic distribution model and test its applicability. Simulation result indicates that crowd size affects process time and redistribution cost. Suggested model succeeds to reduce peak traffic of overloaded reflector to less than twice of average traffic size.
온라인게임은 동일한 가상세계에서 동시에 수천명 이상의 사람들이 자신의 아바타를 이용하여 게임을 하는 시스템이다. 최근에는 다양한 온라인게임이 개발되고 이용자의 수도 빠른 속도로 증가하고 있다. 개발 기술이 발전하면서 기존의 비디오게임이나 컴퓨터게임에서 활용되는 기능이 온라인게임에도 반영되는 경우가 많다. 오디오 스트리밍을 이용한 음성채팅도 그 중의 한 예로서, 이미 비디오게임 등에서는 구현되어 사용자들간의 의사소통을 원활히 할 수 있도록 지원한다. 기존의 오디오 스트리밍보다 발전된 단계로 비디오 스트리밍을 포함하는 멀티미디어 스트리밍도 온라인게임상에서 사용할 수 있을 것으로 기대된다. 게임 내에서 끊임없이 움직이는 수천명 이상의 사용자에게 동시에 스트리밍 서비스를 제공하기 위해서는 하나의 서버를 이용하는 클라이언트-서버 구조는 비효율적이며, peer-to-peer 방식과의 절충인 federated peer-to-peer 모델을 이용하는 것이 적합하다. 클라이언트-서버 구조에서 모든 클라이언트가 하나의 서버에 메시지를 보내고 받는 반면, federated peer-to-peer 구조에서는 클라이언트와 서버 사이에 Reflector라는 호스트가 존재하여, 이들이 클라이언트와 메시지를 주고받는다. 전체 가상의 게임 세계를 여러 개의 그룹으로 나누고, 각 클라이언트는 게임을 하는 동안 특정 그룹에 속하고, 다른 그룹으로 옮겨가기도 한다. 각 그룹은 특정 Reflector 호스트에 속하고, 그룹 내의 클라이언트는 해당 호스트와 패킷을 주고받는 방법이다. 이 모델에서는 여러 호스트가 스트림 트래픽을 나누어 받기 때문에 하나의 서버를 이용한 방법보다 적은 로드를 받게 된다. 하지만 게임 상에서 다수의 사용자가 한 구역으로 모이는 현상이 발생할 경우 해당 그룹을 관리하는 호스트는 너무 많은 스트림을 주고받게 되어 네트워크 대역폭이 부족하게 된다. 이 논문은 이런 현상을 해결하기 위하여 스트림 트래픽을 다른 호스트로 분담시키는 모델을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 트래픽 분산 성능과 걸리는 시간, 비용을 측정하여 모델의 효율성을 분석한다. 실험 측정 결과, 오버로드 된 상태의 Reflector 호스트의 트래픽이 평균치의 1.5배 정도까지 줄어드는 것을 알 수 있었다. 트래픽 분산 과정에서 발생하는 비용은 오버로드 된 그룹의 크기에 영향을 받으며, 그룹의 크기가 커질수록 많은 비용이 발생하였다.
