服务器解释
网关服务器 Gateway Server，与客户端保持长连接并转发消息给中心服务器和游戏服务器
登录服务器 Login Server，与网关服务器连接之前的登录业务
中心服务器 Center Server，全局功能及消息推送
游戏服务器 Game Server，游戏的核心场景实现
存储服务器 Database Sever，数据库访问的连接代理
整体设计图
网关服务器
网络连接
保持TCP连接
实现多服特性时，客户端无需重新连接，提高切服的成功率和速度。
对于无状态的Game Server，可以进行无感重启
实现单点登录特性时，继承旧的会话，断开旧的连接，接入新的连接，无需下线
流量限制
防止用户通过单TCP连接内发出巨大流量，从而恶意消耗服务器的CPU资源
横向扩展
提高并发性能
多个Gateway Server同时存在时，仍然实现单点登录特性，继承旧的会话，无需下线
消息处理
消息内容压缩
略微增加了CPU负载
大量减少了服务器外网带宽消耗
减少了传输延迟
消息内容加密
防止用户通过流量捕获软件获取数据包，识别内容涵义后，通过发包工具伪造数据包。
消息内容中添加每次连接新生成的key，来防止用户通过录包软件发送固定的包序列充当机器人。
消息序列(Sequence)验证
判定客户端是否出现了发送消息的丢失或者异常
防止用户通过录包软件重复发送单条消息
消息完整性(CRC)验证
判定切包正常
判定数据包是否在通过网络层被更改过。
消息时间戳验证
检查消息包的时间戳，如果超时太久，则丢弃数据包。
权限管理
token验证
通过客户端提供的token，验证接入权限
黑名单
获取玩家的用户id，查询用户权限，判定是否可以接入
版本验证
识别客户端多版本，提供多版本服务器路由支持
识别客户端无效版本，提示升级客户端
心跳
心跳比TCP连接超时更为敏感，可覆盖更多类型的逻辑及网络异常，可及时释放连接。服务器负责监听会话的客户端心跳（PING），超时即主动断开，客户端会话也会监听服务器心跳（PONG），超时即主动断开
通过心跳的时间戳来评估网络延迟，作为服务器故障判断的一种依据
通过心跳的时间戳来评估网络延迟，在客户端显示网络信号状态
强制下线
当用户被判定为黑名单时，需要从Gateway Server上强制断开TCP连接，下次登录自动进入黑名单流程。
业务支持
多级数据支持
当Game Server仅拥有二级数据(比如游戏角色)的读写权限时，Gateway Server可以用来负责一级数据(比如账号昵称，创建角色)的读写业务。
登录控制
控制服务器的同时在线人数，尽量保证服务器的CPU使用率在50%以下，当同时在线人数超过阈值以后，不允许进入服务器，进入排队系统。
排队系统
玩家登录鉴权通过以后，如果当前在线人数过多，则保持登录连接，进入等待队列。
在线统计
通过有效连接数来统计总在线人数
登录验证
Database登录，每次重连Gateway Server负责都去访问数据库中的账号数据表
Session登录, session过期前的第一次登录由Login Server访问数据库中的账号数据表，将session 键值对存入缓存。用户获得session key，在session过期前请求Gateway Server，服务器通过查询缓存进行鉴权
Token登录， session过期前第一次登录由Login Server访问数据库中的账号数据表，服务器不缓存token。用户获得token，在token过期前，请求Gateway Server，服务器通过算法获取token里面的加密信息进行鉴权
消息路由
转发请求消息
根据消息所带的组别，路由消息至对应的Game Server
根据客户端所用版本，路由消息至对应的Game Server
转发响应消息
接收用户Id应该发出的消息，并向用户发出
消息传输到错误的Gateway Server后，可以自动路由到正确的Gateway Server
用户已经断开连接，丢弃数据包
广播消息
对于全局消息，接受消息后，遍历所有在线玩家进行发送
对于特定的名单的消息，提供名单群体推送功能
对于特定的频道的消息，提供频道群体推送功能
登录服务器
网络连接
Http服务器
没有前置的Login Gateway Server，明文传输
TCP服务器
前置Login Gateway Server，Login Gateway Server 是一个精简版的Gateway Server，仅仅用于数据包的编解码
用户注册
创建新账号
建立账号类型，账号名，账号id等信息
支持多种用户类型
游客账号
自有平台账号
手机账号，拥有短信验证绑定流程
第三方登录，需要等待第三方服务器http验证，每一个渠道账号使用独立的mysql数据表
用户登录
访问账号数据表
Session登录, Session过期前的第一次登录由Login Server访问数据库中的账号数据表，并将结果返回给客户端
Token登录，Token过期前的第一次登录由Login Server访问数据库中的账号数据表，并将结果返回给客户端
中心服务器
用户管理
全局用户表
所有Gateway Server和Game Server的登录都需要在Center Server注册，如果Center Server设计为多线程，则每次注册和反注册都要上锁。
单点登录
当相同玩家id从另一个Gateway节点登录的时候，通过全局用户表，寻找原来的用户的TCP连接所在的Gateway Server，重定向到原来的会话，取代旧的TCP连接
消息推送
推送实现方式
推送和全局用户表注册可以设计在一个线程当中，优势是可以不需要上锁，劣势是推送功能是非核心逻辑，全局用户表是核心逻辑，当推送达到性能瓶颈后，会影响核心逻辑的正常运行，降低了抗风险能力。
推送和全局用户表不在同一个线程当中，优势是可以发挥多线程的逻辑优势，劣势是所有对全局表的访问需要上锁。
推送独立进程，推送作为聊天服务器（Chat Server）独立存在，优势是和Center Server不会有性能影响，劣势是要达到数据实时互通，一种方式是Gateway Server同时注册到Center Server和Chat Server，另一种方式是Center Server主动同步数据给Chat Server
全局广播
标记类型为全局广播，发送给所有的Gateway Server，Gateway Server遍历所有连接，发送消息包。
频道广播
标记类型为频道广播，额外带上具体的频道号，频道数据保存在Gateway Server中，发送给所有Gateway Server，遍历所有连接，匹配频道，匹配成功发送消息包。
名单广播
维护特定的组织关系（例如公会），这个组织关系应当不在Game Server中体现，从Center Server中定位到具体Gateway Server，然后把名单和消息内容发给Gateway Server，Gateway Server比对名单内容，然后发送消息。
私聊，指定特定玩家id进行通知，从Center Server中定位到具体Gateway Server，然后把名单和消息内容发给Gateway Server，Gateway Server比对名单内容，然后发送消息。
全局功能
支付到账
工会系统
好友系统
排行榜系统
全局数据实时同步
游戏服务器
数据读取
玩家数据读取
当玩家进入Game Server时，注册到Center Server，同时Center Server通知原服务器把玩家数据在落地完成后清除，采用实时落地方案的话，则直接清除即可，Center Server通知当前服务器拉取玩家数据。
游戏数据读取
当进程启动时，从存储服务器中读取游戏场景需要的状态数据，数据与场景绑定，而不和玩家绑定
数据落地
玩家数据落地
非实时落地，则需要切换Game Server时，回存所有的玩家游戏数据，对数据库IOPS要求较低。
定时落地，减少采用非实时落地方法在系统宕机后带来的回档损失。为了更加平稳的进行数据存储，在游戏业务允许的情况下，可以按照每秒存储一部分数据的分批存储模式。
实时落地，数据发生修改后，立即异步通知存储服务器进行落地，对数据库IOPS要求较高。
游戏场景的状态数据落地
定时落地，每分钟或者每5分钟将数据整体落地一次。为了更加平稳的进行数据存储，在游戏业务允许的情况下，可以按照每秒存储一部分数据的分批存储模式。
实时落地，当宕机发生以后带来的回档损失在1秒以内，对于玩家来说是无法感知回档的。
消息处理
请求响应模式
大部分消息满足一请求一返回的模式，玩家能在操作到达服务器后知道是否操作成功
消息推送
Game Server的推送直接将消息转发给Gateway Server即可，Game Server需要记录玩家所在Gateway Server。
一部分情况下，为了性能要求，放弃请求响应模式，定时推送消息，比如以服务器为中心的帧同步游戏。
某些业务需要，一条请求多条返回，则第二条以后的消息都采用推送方式实现。
Game Server内业务广播，这里的广播范围往往和游戏逻辑挂钩，比如一个副本内的所有人，推送消息也往往和逻辑挂钩，直接遍历Game Server内的玩家列表推送至Gateway Server即可。
存储服务器
工作模式
数据库直连型
存储服务器，仅仅只是数据库集群，上层服务器，直接连接数据。
线程池型
存储服务器提供数据库连接，但是数据库操作的语句由上层服务器提供。
业务代理型
存储服务器接收自定义业务的命令，然后将命令转化为对应的数据库操作语句，操作完成以后返回结果
数据缓存型
在业务代理型的基础上，自身实现了一套缓存机制，在没有缓存的系统中，可以加速数据的存取效率。
数据一致性
线程取模
场景相关数据，按照场景或者子场景id取模选取读写线程，如何选取id取决于具体的子业务
玩家相关数据，按照玩家id取模选取读写线程
数据库上锁
mysql使用数据库行锁
mysql使用恰当的事务级别
依赖系统
服务发现
注册服务被其他进程发现，被动建立连接
通过服务发现寻找其他服务，主动建立连接
消息队列
直连型
Zeromq
服务型
Rocketmq
Rabbitmq
存储系统
缓存型
Redis
Memcache
存储型
Mongodb
Mysql
混合型
Pika
Ssdb
