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Unity WebSocket
1.
Unity + WebSocketで広がる
オンラインゲームの可能性 株式会社セガ 上原光晶 12年10月4日木曜日 1
2.
Contents
WebSocketの紹介 WebSocketを使ったデモ(ブラウザ・Unity) WebSocketのメリット・デメリット まとめ 12年10月4日木曜日 2
3.
自己紹介
2006年にシステム屋からアプリ開発者に 2008年頃から、携帯電話向けオンラインゲー ムの主にサーバを担当(iアプリ) 2012年2月にセガへ転職し、現在はUnityを 使ったスマートフォン向けオンラインゲームを 開発中 12年10月4日木曜日 3
4.
WebSocketとは? 12年10月4日木曜日
4
5.
WebSocketとは
コンピュータ・ネットワーク用の通信規格の1 つ。W3CとIETFがウェブサーバーとウェブブ ラウザとの間の通信のために規定を予定して いる双方向通信用の技術規格であり、APIは W3Cが、WebSocket プロトコルはIETFが策定 に関与している。プロトコルの仕様は RFC 6455。TCP上で動く。(Wikipediaより引用) 12年10月4日木曜日 5
6.
何が出来るのか? 12年10月4日木曜日
6
7.
ブラウザ上でのデモ 12年10月4日木曜日
7
8.
Unity + WebSocket
で何が出来るのか 12年10月4日木曜日 8
9.
Unity + WebSocketのデモ 12年10月4日木曜日
9
10.
リアルタイム通信が出来る
ゲームサーバ WebSocketの コネクション ユーザA ユーザB 12年10月4日木曜日 10
11.
リアルタイム通信が出来る
ゲームサーバ ① 移動先を クリック ユーザA ユーザB 12年10月4日木曜日 11
12.
リアルタイム通信が出来る
② 移動先座標を ゲームサーバ サーバに通知 ① 移動先を クリック ユーザA ユーザB 12年10月4日木曜日 12
13.
リアルタイム通信が出来る
② 移動先座標を ゲームサーバ サーバに通知 ③ 即座に、移動先の 座標を他の クライアントに通知 ① 移動先を クリック ユーザA ユーザB 12年10月4日木曜日 13
14.
Unity + WebSocketで、リアルタイムの
オンラインゲームが作れるようになる! 12年10月4日木曜日 14
15.
Unity + WebSocketで、リアルタイムの
オンラインゲームが作れるようになる! とは言え、これまでも数多く、 リアルタイムのオンラインゲームが 存在していた 12年10月4日木曜日 15
16.
UO(ウルティマオンライン)や
MHF(モンハンフロンティア)、 最近ではDiabloIIIなんてのも出た 12年10月4日木曜日 16
17.
『ファンタシースターオンライン2』
本日正式サービス開始! 12年10月4日木曜日 17
18.
『三国志コンクエスト』
Unityで開発したオンラインゲーム SLG+ACTを融合。ACTはリアルタイム方式 12年10月4日木曜日 18
19.
これまでと何が違うのか 12年10月4日木曜日
19
20.
これまでのオンラインゲームは、直接
TCP/IPを使っていた(場合が多い) 12年10月4日木曜日 20
21.
これまでのオンラインゲームは、直接
TCP/IPを使っていた(場合が多い) TCP/IPで直接通信するのと、 WebSocketで通信することの違いは? 12年10月4日木曜日 21
22.
WebSocketには、TCP/IPを直接使うこ
とに対して3つのメリットが発生する。 12年10月4日木曜日 22
23.
WebSocketのメリット 12年10月4日木曜日
23
24.
WebSocketのメリット
1.既存インフラへの影響の少なさ 12年10月4日木曜日 24
25.
WebSocketのメリット
1.既存インフラへの影響の少なさ 2.メッセージ単位の送受信 12年10月4日木曜日 25
26.
WebSocketのメリット
1.既存インフラへの影響の少なさ 2.メッセージ単位の送受信 3.暗号化 12年10月4日木曜日 26
27.
既存インフラへの影響の少なさ 12年10月4日木曜日
27
28.
既存インフラへの影響の少なさ
TCP/IPでは、他のプロセスが使っていない専用のポー ト番号で通信を行う場合が多い(35000番ポート等) 12年10月4日木曜日 28
29.
既存インフラへの影響の少なさ
TCP/IPでは、他のプロセスが使っていない専用のポー ト番号で通信を行う場合が多い(35000番ポート等) WebSocketサーバは、Webサーバが兼任する場合が多 く、セッション接続にHTTPを利用するため、80/443 番ポートでそのまま接続できる 12年10月4日木曜日 29
30.
既存インフラへの影響の少なさ
ゲームサーバ TCP/IPを直接 使う場合、専用 の通信を行うた めの穴を開ける 必要があった クライアント 12年10月4日木曜日 30
31.
既存インフラへの影響の少なさ
ゲームサーバ TCP/IPを直接 使う場合、専用 の通信を行うた めの穴を開ける game.server.com:35000 に接続 必要があった クライアント 12年10月4日木曜日 31
32.
既存インフラへの影響の少なさ
ゲームサーバ TCP/IPを直接 使う場合、専用 の通信を行うた 35000番ポートへの アクセス許可 めの穴を開ける game.server.com:35000 に接続 必要があった クライアント 12年10月4日木曜日 32
33.
既存インフラへの影響の少なさ
ゲームサーバ TCP/IPを直接 35000番ポートへのア クセスをサーバに フォワード 使う場合、専用 の通信を行うた 35000番ポートへの アクセス許可 めの穴を開ける game.server.com:35000 に接続 必要があった クライアント 12年10月4日木曜日 33
34.
既存インフラへの影響の少なさ
ゲームサーバ WebSocketは、 HTTPが使える環 境であればそのま ま利用出来る(プ ロキシを通過する ことも可能) クライアント 12年10月4日木曜日 34
35.
既存インフラへの影響の少なさ
ゲームサーバ WebSocketは、 HTTPが使える環 境であればそのま ま利用出来る(プ ロキシを通過する ws://game.server.com/wsurl/ に接続 ことも可能) クライアント 12年10月4日木曜日 35
36.
既存インフラへの影響の少なさ
ゲームサーバ WebSocketは、 HTTPが使える環 境であればそのま 80番ポートへの ま利用出来る(プ HTTPアクセス ロキシを通過する ws://game.server.com/wsurl/ に接続 ことも可能) クライアント 12年10月4日木曜日 36
37.
既存インフラへの影響の少なさ
ゲームサーバ WebSocketは、 80番ポートの WebSocketへの HTTPが使える環 アクセスをサーバに フォワード 境であればそのま 80番ポートへの ま利用出来る(プ HTTPアクセス ロキシを通過する ws://game.server.com/wsurl/ に接続 ことも可能) クライアント 12年10月4日木曜日 37
38.
メッセージ単位の送受信 12年10月4日木曜日
38
39.
メッセージ単位の送受信
TCP/IPでは、独自のプロトコル仕様を定義し、 送受信処理を実装していた 12年10月4日木曜日 39
40.
メッセージ単位の送受信
TCP/IPでは、独自のプロトコル仕様を定義し、 送受信処理を実装していた WebSocketではメッセージ単位の送受信が規定 されており、メッセージを構成する部分はライブ ラリ側で実装される 12年10月4日木曜日 40
41.
メッセージ単位の送受信
メッセージID データサイズ データ本体 2byte 2byte XXbyte ソースコード例 for( ; ; ) { short messageId = stream.readShort(); short dataSize = stream.readShort(); byte[] data = new byte[dataSize]; int readSize = 0; while( true ) { // ★ データの読み込みが完了するまでループ readSize += stream.read( data, readSize, dataSize - readSize ); if( readSize >= dataSize ) { break; } } execute( messageId, data ); } 12年10月4日木曜日 41
42.
メッセージ単位の送受信
サーバ・クライアントの双方で実装する必要がある。 エラー処理も必要。 12年10月4日木曜日 42
43.
メッセージ単位の送受信
サーバ・クライアントの双方で実装する必要がある。 エラー処理も必要。 サーバでは多くのクライアントが接続されるため、負 荷対策やメモリ管理も必要となる。 12年10月4日木曜日 43
44.
メッセージ単位の送受信
0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-------+-+-------------+-------------------------------+ |F|R|R|R| opcode|M| Payload len | Extended payload length | |I|S|S|S| (4) |A| (7) | (16/64) | |N|V|V|V| |S| | (if payload len==126/127) | | |1|2|3| |K| | | +-+-+-+-+-------+-+-------------+ - - - - - - - - - - - - - - - + | Extended payload length continued, if payload len == 127 | + - - - - - - - - - - - - - - - +-------------------------------+ | |Masking-key, if MASK set to 1 | +-------------------------------+-------------------------------+ | Masking-key (continued) | Payload Data | +-------------------------------- - - - - - - - - - - - - - - - + : Payload Data continued ... : + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + | Payload Data continued ... | +---------------------------------------------------------------+ WebSocketでは、テキスト or バイナリ形式の データの送受信がプロトコルとして規定されている 12年10月4日木曜日 44
45.
メッセージ単位の送受信
ソースコード例 // bytebufferが受信データそのもの protected void onBinaryMessage(ByteBuffer bytebuffer) throws IOException { short messageId = bytebuffer.getShort(); execute(messageId, bytebuffer); } データ受信処理が大幅に簡略化される 12年10月4日木曜日 45
46.
暗号化 12年10月4日木曜日
46
47.
暗号化
HTTPと同様に、WebSocketの暗号化も プロトコルとして規定されている 12年10月4日木曜日 47
48.
暗号化
HTTPと同様に、WebSocketの暗号化も プロトコルとして規定されている http:// => https:// ws:// => wss:// 12年10月4日木曜日 48
49.
暗号化
HTTPと同様に、WebSocketの暗号化も プロトコルとして規定されている http:// => https:// ws:// => wss:// デフォルトポート番号 80 => 443 12年10月4日木曜日 49
50.
WebSocketのメリット
既存インフラへの影響の少なさ メッセージ単位の送受信 暗号化 12年10月4日木曜日 50
51.
WebSocketのメリット
既存インフラへの影響の少なさ メッセージ単位の送受信 暗号化 これらは、HTTPの特徴でもある 12年10月4日木曜日 51
52.
WebSocketのメリット
つまり、TCP/IPの軽量な双方向通信と、 HTTPの利便性の両方のメリットを持つ。 12年10月4日木曜日 52
53.
WebSocketのメリット
つまり、TCP/IPの軽量な双方向通信と、 HTTPの利便性の両方のメリットを持つ。 これらは既存でも実現できていたが、非常に 面倒であり、相応の技術力を要していた。 12年10月4日木曜日 53
54.
WebSocketのメリット
つまり、TCP/IPの軽量な双方向通信と、 HTTPの利便性の両方のメリットを持つ。 これらは既存でも実現できていたが、非常に 面倒であり、相応の技術力を要していた。 => オンラインゲームの通信部分の 開発のハードルが大幅に下がった 12年10月4日木曜日 54
55.
一方、デメリットは無いのか 12年10月4日木曜日
55
56.
WebSocketのデメリット
現状、考えられるデメリットは2つ。 12年10月4日木曜日 56
57.
WebSocketのデメリット
現状、考えられるデメリットは2つ。 1.Request - Response形式が無い 12年10月4日木曜日 57
58.
WebSocketのデメリット
現状、考えられるデメリットは2つ。 1.Request - Response形式が無い 2.実績が少ない 12年10月4日木曜日 58
59.
Request - Response形式が無い
WebSocketでは一方向のメッセージの定 義しか無いため、Request - Response 形式のメッセージの送受信を行う場合 は、独自に実装が必要。 12年10月4日木曜日 59
60.
実績が少ない
2011年12月:RFC6455規定 2012年01月:Jetty対応 2012年02月:node.js対応 2012年03月:Tomcat対応(テスト実装) 2012年06月:UniWeb対応 動作実績は、せいぜい半年程度 12年10月4日木曜日 60
61.
デモに至るまで・・・ 12年10月4日木曜日
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デモに至るまで・・・
Tomcat7.0.27�+ Google Chrome => OK 12年10月4日木曜日 62
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デモに至るまで・・・
Tomcat7.0.27�+ Google Chrome => OK Tomcat7.0.27�+ Unity(websocket-sharp) => プロトコルバージョン不一致により通信不可 12年10月4日木曜日 63
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デモに至るまで・・・
Tomcat7.0.27�+ Google Chrome => OK Tomcat7.0.27�+ Unity(websocket-sharp) => プロトコルバージョン不一致により通信不可 Tomcat7.0.27�+ Unity(SuperWebSocket) => SuperWebSocket動作せず(VisualStudioだとOK) 12年10月4日木曜日 64
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デモに至るまで・・・
Tomcat7.0.27�+ Google Chrome => OK Tomcat7.0.27�+ Unity(websocket-sharp) => プロトコルバージョン不一致により通信不可 Tomcat7.0.27�+ Unity(SuperWebSocket) => SuperWebSocket動作せず(VisualStudioだとOK) Jetty8.1.3�+ Unity(websocket-sharp) => OKだがプロトコルバージョンが古い 12年10月4日木曜日 65
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デモに至るまで・・・
Tomcat7.0.27�+ Google Chrome => OK Tomcat7.0.27�+ Unity(websocket-sharp) => プロトコルバージョン不一致により通信不可 Tomcat7.0.27�+ Unity(SuperWebSocket) => SuperWebSocket動作せず(VisualStudioだとOK) Jetty8.1.3�+ Unity(websocket-sharp) => OKだがプロトコルバージョンが古い Tomcat7.0.27�+ Unity(UniWeb) => いずれかのバグにより動作不可 12年10月4日木曜日 66
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デモに至るまで・・・
UniWebの以下の箇所を修正したら、うまく動いた! Response.cs 171 cacheable = string.Compare (GetHeader ("Etag"), "", true) != 0; 172 chunked = string.Compare (GetHeader ("Transfer-Encoding"), "chunked", true) == 0; 173 zipped = string.Compare (GetHeader ("Content-Encoding"), "gzip", true) == 0; 174 byte[] buffer = new byte[1024]; 175 chunked = false; // ★★★ この行を挿入 ★★★ 176 177 178 if (chunked) { while (true) { Response.cs 175: chunked = false; 179 // Collect Body 180 var hexLength = ReadLine (inputStream); 12年10月4日木曜日 67
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デモに至るまで・・・
UniWebの以下の箇所を修正したら、うまく動いた! Response.cs 171 cacheable = string.Compare (GetHeader ("Etag"), "", true) != 0; 172 chunked = string.Compare (GetHeader ("Transfer-Encoding"), "chunked", true) == 0; 173 zipped = string.Compare (GetHeader ("Content-Encoding"), "gzip", true) == 0; 174 byte[] buffer = new byte[1024]; 175 chunked = false; // ★★★ この行を挿入 ★★★ 176 177 178 if (chunked) { while (true) { Response.cs 175: chunked = false; 179 // Collect Body 180 var hexLength = ReadLine (inputStream); まだまだ現時点ではイバラの道 12年10月4日木曜日 68
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まとめ
現時点では実績の少ないWebSocketだが、オンライ ンゲームを作る上での有用性には確信が持てる (RFC6455にも、「ゲームでも使える」との記述が ある) 今後、オンラインゲームはWebSocketで作るのが当 たり前、という時代が来る!かも知れない・・・ 12年10月4日木曜日 69
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Unity + WebSocketで、オンライン
ゲームの新しい時代を切り拓け!! 12年10月4日木曜日 70
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ご清聴、ありがとうございました。 12年10月4日木曜日
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デモに至るまで・・・ 12年10月4日木曜日
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デモに至るまで・・・
TomcatがWebSocketを実装した!? => Tomcat7.0.27(3/31リリース)インストール => Google Chromeでチャットの動作確認! 12年10月4日木曜日 73
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デモに至るまで・・・
TomcatがWebSocketを実装した!? => Tomcat7.0.27(3/31リリース)インストール => Google Chromeでチャットの動作確認! Unityをクライアントにしよう! => Unity + websocket-sharp を使う => バージョン不一致で接続不可 websocket-sharpの更新が1年以上停止していた 12年10月4日木曜日 74
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デモに至るまで・・・
他のC#の実装を探す => SuperWebSocketというのがあるらしい => Unityに組み込もうと悪戦苦闘 => VisualStudioでは動くがUnityでは動かず => 技術不足により断念 12年10月4日木曜日 75
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デモに至るまで・・・
他のC#の実装を探す => SuperWebSocketというのがあるらしい => Unityに組み込もうと悪戦苦闘 => VisualStudioでは動くがUnityでは動かず => 技術不足により断念 Tomcatを諦めてJettyを試す => 慣れないJettyに戸惑いつつも単体動作完了 => Unity + websocket-sharp とJettyとの通信成功 => 但し、RFC6455ではないのでちょっとモヤモヤ (websocket-sharpが古いため) 12年10月4日木曜日 76
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デモに至るまで・・・
UnityのAssetであるUniWebが、WebSocketをサポー トしたらしい! => Tomcat7.0.27 + Unity3.5.2 + UniWebを試す => 接続には失敗する・・・が、リクエストは通っており、レ スポンスでエラーとなっているらしい 12年10月4日木曜日 77
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デモに至るまで・・・
UnityのAssetであるUniWebが、WebSocketをサポー トしたらしい! => Tomcat7.0.27 + Unity3.5.2 + UniWebを試す => 接続には失敗する・・・が、リクエストは通っており、レ スポンスでエラーとなっているらしい Tomcat + UniWebの通信データを解析 => レスポンスの認識違いによるエラーと判明 => 多分Tomcatが悪い・・・が、Tomcatの手直しは難し いので、UniWeb側を修正 12年10月4日木曜日 78
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