[정보💡] 게임서버 개발 관점에서 매터 오버 스레드 단점 글에대한 개인적인 생각

[스싱붕이(118.41)]

스마트싱스 갤러리에 올라온 매터오버 스레드의 문제점을 다룬 글을 읽어보면서 서버개발 관점에서 이해해보는 개인적인 생각임

개인적으로 게임 서버 쪽에서 겪는 문제와 결이 비슷해서 흥미롭게 읽었음

https://gall.dcinside.com/mgallery/board/view/?id=smartthings&no=12301

Matter over Thread의 문제점 1편:큰 패킷과 복잡한 세션

이 글은 크게 보면 Matter Over Thread의 통신 스택을 네트워크 패킷과 세션 관점에서 분석하는 내용이라고 보면 됨

간단하게 2줄로 요약하자면

매터오버스레드가 세션 레이어, 보안 레이어, 데이터 모델을 상당히 두껍게 쌓은 스택이고

IOT 센서쪽이 제한된 MTU와 링크 품질을 가진 불리한 환경애서 일방적으로 부담을 지고 있다는 내용임

지적되어있는 문제의 핵심은 데이터 자체보다 헤더랑 메타 정보가 더 무거운 구조라는 것으로 단순 스위치 온오프같은 가벼운 명령이 캡슐화되면서 프로토콜에 붙어야하는 헤더와 메타정보가 비효율의 핵심이고 

비효율이 배터리소모에 직접 영향을 준다고 큰 비중으로 설명하고있음. 

저전력 IOT센서의 가장 중요한 이슈가 배터리 소모이기도 하지만 여기에 추가적으로 개인적인 생각을 더하자면 성능에도 크리티컬한 이슈임.

링크 품질이 좋지 않은 홉을 메쉬네트워크 노드를 타고 여러 개 지나가면, 이 무거운 패킷이 반복적으로 재전송되면서 메모리 비용을 크게 발생시켜서

통신 오버헤드가 걸리고 딜레이랑 메모리 점유율이 누적되는 문제가터지는데

IOT제품 실사용자 입장에서는통신 오버헤드가 조금만 커져도 반응속도와 체감 성능이 크게 떨어지게됨

매터 오버 스레드의 주요 단점인 자동화가 간헐적으로 늦게 반응하거나 빼먹고 기기 추가나 재설정이 자주 실패하거나 오래 걸리는 현상 등인데 거기에 영향을 미치는것중 하나가 통신 오버헤드임

게임서버를 잘못 개발했을때 대쉬를 눌렀는데 공격을 못피하거나, 패링을 했는데 서버 처리속도가 늦어서 그대로 딜맞게되는 현상과 같음

그 다음은 매터 오버 스레드가 통신에 필요한 세션을 과도하게 무겁게 유지하고 관리하고 있다는 분석임.

글에 설명된 허브와 IOT 제품사이의 운영세션에는 게임으로 쳐도 꽤 긴 절차가 들어가고 세션 재수립과정이

멀티플레이어 구현할때 클라이언트와 서버가 서로를 인식하고 안정적인 연결을 확립하는 과정이 각 상태를 클래스화해서 유한상태기계로 만드는 서버 디자인패턴과 상당히 유사하고

레이턴시에 대한 스트레스가 가해지는 구조였음.

매터 오버 스레드 문제점을 분석한 글은 이 과정에서 왔다갔다가 심해지며 CPU에서 자꾸 버퍼를 만들고 거기서 배터리를 많이 쓰게된다고 하며 실제 배터리가 얼마나 쓰이는지 측정한 그래프까지 첨부했음

근데 서버 개발하는 입장에서 보기에는 Matter의 명시적으로 클래스화된 풍부한 세션 모델이 높은 수준의 원격 프로시져로 커넥션 관리를 구현하는것에

제한된 MTU와 링크 품질을 가진 불리한 환경의 IOT 센서에 맞지않는다는 비판도 포함돼야한다고 생각함.

글을 읽으면서 IOT환경에 대해서는 경량화된 주소 체계, 간단한 계층을 쓰면서 컴팩트한 프레임 구조를 유지하는게 좋다고 느꼈음

레이턴시와 안정성 면에서 더 빠르고 예측 가능하고 특히 불리한 IOT 센서의 네트워크 환경에도 안정성을 보장할수 있는 모델임.

그런데 Matter Over Thread는 이와 완전히 대비되는 성격을 가지고 있음. 그리고 그게 결국에는 네트워크 품질과 성능저하로 이어져서 사용자가 체감하는 문제에 영향을 준다고 생각함

[스싱붕이 1(211.54)]

나도 쓰레드는 무겁다고 느껴져서 선호하지않긴함

[글쓴 스싱붕이(118.41)]

무거운 세션을 계속 재전송하고 업데이트하면 배터리 말고도 메모리 레이턴시 비용이 기하급수적으로 올라가서 사용자가 체감하는 경험이 나빠지는게 핵심인듯

[Warspirit(bk503)]

쓰레드 상시전원 기기에서만 부분적으로 쓰고있는데 여기서 좀만 추가해도 무거워진다고하니까... 지그비는 말그대로 한트럭으로 연결해놔도 괜찮은거거같은데 매터는 좀 아쉬워보인다랄까

[글쓴 스싱붕이(118.41)]

IOT나 게임이나 다수 노드 연결에 유리하려면 링크 구조가 가볍고 깔끔해야함.

[익명(quick5530)]

Matter가 스택이 무거운 건 맞지만, 세션은 한 번 맺으면 유지되기 때문에 핸드셰이크가 반복적으로 발생하는 구조는 아니지 않음? 그리고 결국은 Matter over thread로 갈 수 밖에 없다고 봄 IPv6 기반 동작이라 무거워지긴 하지만 결국에는 그거 때문에 무궁무진한 확장이 가능하기 때문에.

[글쓴 스싱붕이(118.41)]

IOT 프로그래밍은 잘 모르지만 게임에서 클라이언트와 서버 사이에서 매번 업데이트하는 핸드셰이크 패턴처럼 허브와 IOT기기 사이의 비동기 통신 라우팅에서 세션이 실제로 얼마나 안정적으로 유지되는지의 운영측면에서 무거운 세션이 병목이 되는 요소임. 주소를 업데이트하는 프로토콜+다른기기들이 몰릴때 환경+자동화를 합친 전체적인 운영 코스트는 비싸지니까. 확장성 면에선 IP가 유리할수있고 Matter Over Thread도 스마트홈에 추가해서 병행운용할수있지만, 개인적으로 확장성을 이유로 Matter Over Thread로 가야하는지는 의문임. 실질적인 상호운용은 IOT허브의 프레임워크가 더 세련되게 담당하고있고, IOT센서에서 Zigbee와 같은 프로토콜과 비교하면 비용 대비 효율이 떨어지는 단점이 있으니까.

[익명(quick5530)]

그게 아마 IoT에서는 게임과 다르게 매번 패턴 업데이트는 안할 거임.

[스싱붕이 2(106.101)]

와이파이 플러그로 고통받다가 지그비로 바꿔서 이제까지 한번도 끊긴적없음. 지그비 이새끼의 안정성은 킹임