思路+方法，看技术专家如何快速构建高音质联机游戏？

伴随移动互联网的普及，手机游戏也从单机时代，进入到多人互动的联机时代，并在实时语音、全球同服等核心技术上不断创新。作为游戏开发者，如何拥抱手机游戏技术创新，同时解决开发遇到的技术瓶颈呢？

为此，腾讯云云端技术课堂，为开发者搭建了一个学习与交流平台，并通过「游戏开发的超“音”“速”」主题沙龙，解答了众多开发者在多人联机交互、语音分析和跨域网络访问等技术上的疑问。

如何 5 分钟实现联机能力？

作为开发者，要想快速让开发的游戏具备联机能力，实现在不同客户端之间同步游戏的逻辑。帧同步和状态同步，是基本的实现方式。

对于帧同步游戏而言，服务端会不断收集客户端发过来的指令，将一段时间之内的所有指令组成一个帧广播给客户端，且相同序号的帧完全一样。因此客户端要实现同步，必须做到相同的输入和相同的时间间隔，才能保证游戏状态一致，这也是帧同步游戏关键的一个点。

状态同步相对会简单一点，每个客户端发一个指令给服务器，服务器会统一计算出游戏状态，广播给每个客户端，每个客户端拿到广播之后直接更新游戏画面，不需再做些额外的逻辑计算。概括来说，做一款联机游戏要做两件事：一是要找到对手，把玩家组织在一起；二是解决玩家和玩家之间的网络通信。

不过，不管是帧同步还是状态同步，开发者要想自己实现部署和运维组队、消息发送、广播的后端逻辑，却是繁琐和复杂的事情。

为了帮助开发者快速搭建多人交互小游戏，腾讯云开发出小游戏联机对战引擎，将游戏对战场景中用到的核心组件提取出来，来解决在线匹配和网络通信。

• 在线匹配：通过 json 配置完成在线匹配功能，独创的分段算法和误差算法，涵盖了大部分游戏玩家匹配场景，开发者只需根据规则配置一个 json，就可实现复杂的匹配功能。

• 网络通信 - 帧同步：调用开始帧同步、发送帧消息、接收帧消息、结束帧同步 4 个接口即可实现复杂的帧同步。

• 网络通信 - 状态同步：调用 sendToServer、下载框架并填写业务逻辑，发布后即可实现状态同步。

实时服务器，可以实现弹性扩缩容

游戏对战逻辑部署在服务器上，是一个有状态的部署，并有以下这两个要求：

1. 玩家能重回游戏服务器的断线重连，需重回之前链接的服务器；

2. 同一对局的玩家要导航到同一台服务器上进行计算。

所以传统的弹性伸缩、负载均衡在这个场景下是无用的。且传统游戏通常只扩容不缩容，需提前准备很多服务器，所以增加了开发者的服务器支出成本。

小游戏联机对战引擎的实时服务器，使用了容器技术，当玩家组成一个对局玩游戏的时候消耗资源，不玩游戏的时候便不消耗资源，可以秒级进行资源分配和释放。开发者不需要购买服务器和运维，只需要在页面上下载一个框架，并填写业务逻辑即可，节省 80% 以上的成本，同时也节省了开发者的研发时间。

采取”就近接入优化“法，可以快速进入加速网络

随着越来越多的中国企业出海、外资企业入华开展业务，网络性能的要求也越来越多样化，尤其是对游戏行业，网络的性能更成为限制发展的瓶颈。

针对网络问题，腾讯云依赖在全球 25 个可用区的 52 个节点部署、转发集群及智能路由技术，打造了全球应用加速（GAAP），实现各地用户的就近接入并通过高速通道直达源站区域，帮助业务优化全球用户的网络访问延迟过高、卡顿等问题。

GAAP 将数据从终端出发到服务器的整条链路分成接入段和传输段。接入段主要是无线优化和就近接入，利用合作运营商分配的优质无线资源进行数据承载，用户数据从终端出来可快速进入加速网络中。

无线优化、就近接入传输段主要有专线传输、路由优化、反向代理、协议优化四个方面。专线传输就是通过专线进行加速传输；路由优化是通过规划一个路径，防止自由跳转；协议主要是控制算法的优化；最后一个反向代理是针对场景的。

智能路由、反向代理

当客户端和服务器距离特别长的时间，建立连接所消化的时间就特别大。在采用短链接形式的网站类应用上，需要不断的建立连接，消耗的时间就会越来越多。因此，在入口部署反向代理服务，能够将这种 http 的连接尽可能快的终止在接入点，客户端只需和反向代理服务进行握手，不需要到服务器上。

另外，反向代理和服务系之间还建立起了长连接池，有请求的时候，就会从长连接池里选择一个空闲的连接进行数据的承载。GAAP 还可进行全局节点之间实时探测，通过延迟、丢包、链路负载、抖动率等参数动态更新路由转发路径，在提供高冗余性的同时，可确保数据实时的最优路径选择。

让多媒体语音高速稳定的工程实力是怎么样的？

游戏语音的处理有特定的门槛，除了采集、处理、编码、传输、解码、渲染等各个环节本身需要的技术能力和经验之外，还需要很强的工程实力：例如解决几千种机型的适配和音频兼容性问题；海量高并发的处理能力等。

面对以上这些问题，腾讯云在服务数个亿万用户量级产品的过程中已经积累了很多经验，并开发出 GME，来解决游戏开发过程中遇到的语音技术难题。

GME 基础能力结构，现在支持 7 大平台、3 大引擎，并且三个引擎相互交叉支持这些平台。从客户端架构图可以看出，在引擎层支持 Unity、Cocos、Unreal，同时支持用户自己的引擎，来方便用户使用；接口层主要是方便用户接入；之后是平台层；平台之后是接入层，将上面的接口都导到接入层，并保证接口统一，实现跨平台；最后是协议层与终端层。

GME 针对游戏场景的音频编解码器进行深度优化在码率 、 延时 、 系统资源消耗等关键技术指标达到技术优势：

• 低时延：主要提现在实时语音音质，在网络无损的场景下的平均 MOS 分达到 4.38（满分 5 分），平均延时低于 200ms；

• 高抗性：通过先进的丢包恢复技术、丢包补偿算法以及优秀的网络抗性，即使在 50% 以上丢包、1000ms 的网络抖动下，也能保持顺畅的沟通和很好的音质；

• 资源消耗低：例如 MOBA 类游戏中，在保证正常的语音沟通和良好性能前提下，移动网络模式每分钟流量消耗低于 500KB，CPU 占用率平均在 10% 以下等。

服务器接入的优化主要分为两部分：第一个部署服务器；第二个是网络大范围承载，密集性的 UDT 协议或者 UDD 协议。

客户端通过信令层找到位置最近的服务器，再通过专有的数据层，进行一次专码，转到合适的码，就可以实现全世界互通。达到快速响应并且稳定灵活的多层次调度需求。

此外，GME 后台灵活多层次的调度可支持：

• 亿级用户在线，亿级群数规模；

• 实时监控，异地容灾，智能调度，保证服务安全可靠；

• 专业网络接入：复用 QQ 接入部署和调度策略，有效解决弱网络环境下的连通问题，连通率高达 99.995% ；

• 超强服务承载：承载 QQ 服务支撑能力，支持亿级用户在线，亿级群数规模；

• 实时监控，异地容灾，智能调度，保证服务安全可靠。

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