硬體篇


這篇多少會提到一些軟體的東西

像是作業系統

不過本篇還是以硬體為主

測試環境：Linux+SPIGOT(#1472)

先說一下Minecraft的軟體設計機制

他是SMP(Symmetric multiprocessing)架構

(其他架構如MPP、NUMA、CCS，在此就不贅述，有興趣請自行GOOGLE)

例如AI一個執行緒、水流一個執行緒

並非硬體上的平行處理的架構

由於執行緒並無跨處理器的特性

因此只要單一物件讓處理器達到100%負載

就會產生LAG(系統會切換CPU沒錯，但是完全無法解決問題)

因此硬體的選購是很重要的

以下我就電腦的每個零組件作重點說明：

1.中央處理器：

運算能力比核心數量重要

需選購浮點運算較強的電腦

我以INTEL官方提供的數據來作列舉

這是實體核心數量的總運算能力(線上人數極限是訪問了部分開服者所得到的結果)

可以除以核心數之後獲得單核心的計算能力

（1）I7-3770：108.8GFlops(27.2)，線上人數極限是30～100人。
（2）I7-3930：153.6GFlops(25.6)，線上人數極限是40~150人。
（3）I3-2120：52.8GFlops(26.4)，線上人數極限是10~50人。
（4）I5-3470：102.4GFlops(25.6)，線上人數極限是20~90人。
（5）E3-1230V2：105.6GFlops(26.4)，線上人數極限是20~90人。
（6）E5-2620：96.0GFlops(16.0)，線上人數極限是30~110人。
（7）E5-2640：120.0GFlops(20.0)，線上人數極限是40~200人。
（8）I7-2600：108.8GFlops(27.2)，線上人數極限是20~80人。
（9）Q6600：38.4GFlops(9.6)，線上人數極限是4~30人。
（10）E5-2670 v2：230.0GFlops(23.0)，線上人數預估是150~300人。
（11）E5-2697 v3：319.7GFlops(22.8)，線上人數預估是200~350人。

核心數量確實會有幫助

只是幫助有限

也需看系統的配置與設定

這也是為什麼大型伺服器一定是用多伺服器串連或者多重世界串連

單台電腦是無法負荷千人以上的運算需求的

就算是多處理器(多路)的系統也是一樣

因為使用SMP以外的架構需要重寫程式碼才能真正發揮作用

這又是另外一個主題了

在此不詳加討論

簡單的說

SMP因為共用系統記憶體與匯流排

因此會有RACE CONDITION的情形發生(有在寫程式的人應該會知道這個名詞)

2.記憶體：

記憶體的影響較小

16GB以上即可

3.硬碟：

不論是否有作磁碟陣列

一張含有CPU與記憶體的磁碟控制卡是最佳解

不過價錢當然是頗高

為什麼需要另外的IO卡呢

因為這樣能幫CPU分擔運算負擔

另外為了顧及資料安全

建議建置RAID5或以上的磁碟陣列(6、7)

備源硬碟(HS)也需多準備幾顆

這樣一來在其中幾顆硬碟故障時

系統還能繼續運作不至中斷

4.網路卡：

好的網路卡也是非常重要的

同樣的道理

網卡也必須盡量選購有NPU的產品

配置特殊的記憶體與處理器來輔助封包的解析

大幅降低CPU的使用率

建議是INTEL I350等級以上的晶片

若能買INTEL NE等級的晶片更好

配有獨立的記憶體

當然價錢會比較高

5.不斷電系統：

這是非常重要的設備

甚至可以配置穩壓器(AVR)

並注意電池容量

確保硬體安全

6.協同處理器：

這個部分國外已有玩家在進行研究

像是使用NV的CUDA處理器

或是去年INTEL發表的PHI

不過這些硬體的架構屬平行架構

既是像MPP但又不是MPP

不過同樣的是

要讓這些協同處理器發揮效用

一樣要重新編寫程式碼

這個部份我想等出了MOD API之後應該就會比較好開發了

7.網路頻寬：

視野9

每個玩家載入的chunck數為19*19=361

登入時消耗頻寬為160~200kB/s

移動時消耗的頻寬為20~60kB/s

約為官方伺服器的1/3

其他行為的頻寬消耗皆低於移動

因此就不列出了

因為spigot載入地圖的方式是以視野前方為優先

後方較晚載入

因此頻寬需求較少

以移動來當基準

100M/100M的網路頻寬(上下傳皆為12.5MB/s)

理論上可允許64人同時登入而不LAG

同時在線的玩家理論上可容納213個(以移動時最大頻寬消耗60kB/s計算)



以上內容僅供參考

因為架服的因素實在太多

若有些資料與實際不符

也歡迎指正

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 61.227.96.222
※ 文章網址: http://www.ptt.cc/bbs/Minecraft/M.1400172232.A.9A7.html

官方就是為了避免RACE

加上普遍硬體架構的限制

才沒有設計出平行運算的伺服端

只用安全執行緒來設計

不過即使這樣

在使用新的網路架構後(NETTY)

依然偶爾會產生RACE導致CPU全部核心100%負載

如果硬體架構"真的安全"

軟體設計也會輕鬆許多
※ 編輯: softpak (218.164.18.48), 05/16/2014 14:16:35

是的

可以這麼說

接下來的軟體篇可能會拖久一點

因為我會先實驗性的使用CUDA(或OPENCL)來輔助運算看看成果

預定使用JNI呼叫CUDA C

為何不直接用JCUDA來寫呢?

因為看了REF之後發現限制太多啦

只好用C來寫

再用外部呼叫
※ 編輯: softpak (218.164.18.48), 05/16/2014 17:05:20
※ 編輯: softpak (61.227.96.222), 05/16/2014 18:29:01