[📜일지] Reliable UDP 구현?

[익명(ppukku999)]

지난번에 네트워크를 구현할 때, 호스트, 클라이언트 클래스에 소켓을 그대로 박아뒀음.

Tcp로 구현했었는데 Udp를 구현하려면, 호스트_UDP라고 클래스를 따로 설계해야 하는 상황.

그래서 그냥 테스트 프로젝트는 내버려두고, 기존 프로젝트 위에다가 새로 좀 더 멋지게 만들기 시작했음.

두번째로 만드니깐 저번보다 할만하더라.

책에는 UDP 설명이 한페이지도 안되더라.

인터넷 찾아보면서 구현했음.

내부구조를 모르겠는 부분들이 답답했는데, 특히 BeginReceive, EndReceive가 그럼.

일단 쓰는데는 지장 없으니 그냥 구현함.

Reliable UDP에 관해서는 책에 나와있었음.

UDP는 패킷이 전달되지 않을 가능성이 있으니, 반드시 전달되어야 하는 데이터라면 누락 시 재전송하도록 만드는 것 같음.

여기에 덧붙여서 순서까지 지킨다는 내용이 있었음.

UDP로 데이터의 순서를 완벽히 지킬거면, 아니 그건 완전 정확하게 TCP가 하고있는 일이잖아.

그래서 구현한걸 봤더니, 전송한 패킷의 순서가 어긋나지 않는다는 의미인 것 같음.

무슨소리냐면, 빨강, 파랑, 초록에 각각 0, 1, 2라는 순서가 매겨지고 보냈을 때, 빨강이 누락되었으면, 빨강을 다시 보내잖아.

이 때 새로운 빨강에는 3이라는 순서가 매겨지기 때문에, 파랑, 초록, 빨강 순서로 받고 1, 2, 3이라는 순서대로 왔으니 데이터는 어긋났지만, 순서는 어긋나지 않는다고 표현한 것 같음.

여기서 핵심은 누락된 데이터를 보낼 때, 최신버젼의 데이터로 업데이트 해서 보내준다는건데(플레이어의 최신 위치 같은 데이터),

위에 말한 예시나, 퍼즐같이 데이터의 순서가 중요한곳에서는 아무 의미가 없으니깐 UDP로 구현하기가 힘들겠구나 싶었음.

월드 상태, 각종 오브젝트의 위치/이동벡터 등을 클라이언트에게 보내주는건 UDP로 처리하기 적합하지만, 순서가 중요한 인풋이나 이벤트등을 처리하는건 TCP로 구현하는게 맞지 않을까 싶음.

아니, 스킬 a를 쓰고 스킬 b를 썼는데, b가 먼저 나가고 a가 나가면 이상하잖아. 공격력 버프를 걸고 필살기를 써야되는데 필살기를 쓰고 버프를 거는 경우.

차라리 인풋데이터만 주고받는 tcp소켓 하나를 더 여는게 좋지 않음?

찾아보는데 자꾸 납득이 안됨. 인풋처리에 UDP를 쓰는 경우가 많음?

솔직히 모르겠음. 난 내가 만들 게임 만들 때 tcp로 충분하지 않을까 하는 생각이 듬. 매 틱당 별로 보낼것도 없을것 같은데.

아무튼 일단 Reliable UDP 구현해봤음. 제대로 했는지는 모르겠지만.

일부로 10%확률로 전송실패 시킨 상황.

뭔가를 보낼 때, 보내고 제거하는게 아니라 버퍼에 담아뒀다가 상대방쪽에서 받았다고 확인응답이 오면, 제거하고 오지 않으면, 다시 보내주고 있음.

패킷 하나하나마다 ACK를 데이터를 보낸준쪽으로 보내주는데, 나중에는 책처럼 짧은 시간동안 기다렸다가 여러 ACK를 합쳐서 보낼 생각임.

그리고 패킷을 받지 못했다는걸 인지하면(다음 패킷이 아닌 다다음 패킷을 받았는데 짧은 시간 기다린 후에도 다음패킷이 안온다면)

받는쪽에서 보낸쪽으로 못받았다고 신호를 보내는것도 추가하면 좋을 것 같음.

왜냐면 현재는 넉넉하게 1초 안에 ACK를 못받았다면, 전송실패라 판단해서 다시 보내는데, 이러면 그보다 훨씬 빠른 시간 안에 재전송을 시켜줄 수 있음.

책에서 패킷을 순서대로 받는게 중요하다고 나와있음. 데이터의 순서가 아닌 패킷의 순서. 패킷에 ID를 붙히고 보낼때마다 1씩 증가시키면, 받는 패킷의 ID는 항상 증가해야 한다는 뜻 같음.

이게 그렇게 중요한가 싶으면서도 괜히 써둔게 아니겠지 싶어서 일단 구현했음.

책에서는 발신자가 붙혀준 패킷 ID를 기억했다가, 이 패킷 이후의 패킷을 받은 경우에만 처리해주고, 이전 패킷이면 무시해버리는 방법을 보여주고 있음.

그렇기 때문에 순서가 뒤바껴서, 뒷 패킷이 먼저오고 앞 패킷이 늦게오면, 뒷패킷을 마지막으로 성공적으로 받은 패킷이라 설정하고, 그 뒤에오는 앞 패킷을 무시해버림.

비효율적이라 느껴지지 않음? 내가 UDP를 써본적이 없어서 잘 모르겠는데, 두 패킷을 완전히 연속해서 처리해주면 거의 동일한 시각에 발송될건데, 뒤바뀔 확률이 그래도 상당하지 않을까 싶음. 이건 추측이라 솔직히 잘 모르겠음.

아무튼 그래서 난 받는쪽에서도 곧바로 처리해주는게 아니라 버퍼에 집어넣어주는 방식으로 구현해봤음.

짧은 시간만큼 뒤바뀐 데이터를 기다려주다가, 시간이 지나면 데이터 누락으로 감지하고 스킵해줌.

데이터가 살짝 뒤바뀐걸 누락으로 처리하지 않고 조금 기다렸다가, 받았다면 그때 버퍼에서 처리가 안된 데이터부터 아직 못받은 데이터 직전까지 순서대로 받았다는 처리를 해줌.

근데 이 방식대로면 빈 데이터가 감지되면, 누락인지 순서가 바뀐건지 확인하기 전까지, 그 뒷 데이터 처리를 잠시 멈춰줌.

데이터 처리가 잠시 멈춘다는 단점이 좀 클 수 있는데(1~2프레임?), 상황에 따라 상관 없을수도 있고, 있을수도 있으니 잘 판단해서 쓰면 될 것 같음.

아니면 아예 기다리지 않고 바로 누락 처리해도 되는데 이래도 충분히 이득임. 만약 버퍼를 체크하는 작업이 16ms마다 한번 돌아간다고 하면, 그 사이에 순서 뒤바껴서 들어오는 애들에 대해서는 정상 처리를 해주고, 체크하기 전 후로 뒤바껴서 들어올때만 누락 처리가 됨.

만약 누락 시 반드시 똑같은 데이터를 다시 받아야 한다면, 누락 처리 대신 잠시 기다려주는게 좋을 것 같고,

오브젝트 위치 같이 누락되도 별 상관 없는 데이터면 책에서처럼 그냥 순서 어긋났을 때 바로 누락 처리해도 좋을 것 같음.

여기서 패킷순서가 중요하지 않은 경우에는 순서 신경안쓰고 그냥 데이터를 받는대로 처리해주면 됨. 위에서 내가 따로 구현한 방식에서 조금만 손봐주면, 이게 이미 받은 데이터인지 아닌지 감지가 쉽게 가능함.

대부분의 경우에 패킷순서가 별로 안중요할것 같은데, 왜 중요하다고 한건진 아직 이해가 안됨.

오래된 데이터가 새로운 데이터를 덮어쓰지 못하게 하기 위해서라는데, 오브젝트 a의 위치를 담은 패킷 바로 다음 패킷이 또 오브젝트 a의 위치일 확률이 얼마나 될까. 설령 그렇다 하더라도 패킷 내에 해당 데이터가 몇틱의 데이터인지를 포함해서 보내면 구분이 되지 않나.

의심하는바로는 그냥 구현하기 쉬워서 그런게 아닌가 싶음. 단순히 패킷ID기록하는 바이트 변수 하나만으로 처리가 가능하니깐.

게임 내에서는 큐에 쌓인 받은데이터들을 처리해주는게 전부니깐, 그냥 TCP던 UDP던 둘다 여러 방식으로 구현해보고 쉽게 전환 할 수 있지 않을 까 싶음.

[익명(118.47)]

네가 구현하려는게 언리얼에 구현되어 있고 소스코드도 모두 공개되어 있어. 그리고 설명도 자세히 써놨음. 한번 보는걸 추천

[익명(ppukku999)]

사실 언리얼 말고도 꽤 있는거 같던데 설명 잘 되어있다니깐 내일 확인해봄 ㄱㅅ

[익명(118.47)]

NetDriver.h 에 주석으로 설명되어 있고 Reliabilty and Retransmission 에 써있음. 시간이 남으면 CharacterMovementComponent.h 에서 캐릭터 이동 동기화 코드도 볼 수 있음. 다만 이건 설명이 불친절함.

[익명(222.98)]

reliable udp쓸바엔 tcp쓰지, 패킷을 보낼때 상대적인 값으로 처리하면 덮어버리는게 문제가 되는데 절대적인 값으로 처리하면 그리 큰문제 되진 않을듯

[익명(ppukku999)]

책에서 reliable udp를 구현할 필요가 있다해서 구현하는데 구현하면서 내 경우처럼 충분히 tcp로 처리가 가능한 경우면 그냥 tcp가 괜찮다는 생각이 듬 그래도 분명 쓸모있는경우는 있다고 생각함. 애초에 쓸모없었으면 존재하지도 않았지. 중복데이터를 감지하거나 체력 +=10 이 아닌 체력 =100 이런식으로 처리하라는 뜻같은데 맞음?

[익명(ppukku999)]

아, 뭔소린지 알겠는데 체력 100 에서 50 깎이는 패킷은 반드시 받아야 하니깐 이 경우는 udp면 사라질 경우 다시 처리해줘야 할것 같은데

[익명(222.98)]

ㅇㅇ 이동같은거는 udp써서 절대좌표로 처리하고 체력변화같은경우는 중요한 데이터고 그렇게 자주 발생하지 않으니까 tcp로 처리하는게 낫지. 니가 rudp로 쓰겠다고 마음먹었으면 그렇게 처리하면됨. 대개 udp로 처리할때 클라이언트쪽에서는 어느정도 예측이동을하고 서버에서 보낸 패킷하고 비교해서 보정하는 처리만 하면됨. 게임하다가 렉걸려서 멈추면 달리던 적케릭터가 가는것처럼 보였는데 렉풀리면 갑자기 다른위치로 순간이동하는것처럼 보이는게 그런 시스템이 들어가있는거임

[aokana(61.77)]

https://gafferongames.com/
여기
추천함

[익명(ppukku999)]

오 진짜 유용한거 많은데 ㄷㄷ ㄳ

[aokana(61.77)]

rudp 관련
https://gafferongames.com/post/reliability_ordering_and_congestion_avoidance_over_udp/