Os jogadores online são obcecados pelo ping – o tempo que leva para ir e voltar do servidor de jogos baseado na nuvem. Se o ping estiver acima de 80 milissegundos, significa que você está jogando com uma deficiência. Quanto maior o ping, maior a chance de perder, não importa o quão bem você jogue.
Por que o ping é importante
As empresas de jogos se preocupam muito com esses milissegundos – eles são importantes porque afetam diretamente a experiência de jogo e, em última análise, a marca. A menor queda nos tempos de resposta do jogo causada pelo atraso da rede pode resultar em reclamações dos jogadores nas redes sociais, prejudicando seriamente a reputação da empresa.
O atraso da rede tem causas complexas. A solução mais simples é colocar os servidores de hospedagem mais próximos dos jogadores; portanto, a maioria das empresas de jogos mantém servidores em vários continentes. Mas distância à parte, também há questões relacionadas à arquitetura de redes IP e à internet que tornam a solução do ping não trivial. Com os MMORPGs (RPGs) online para múltiplos jogadores atraindo milhões de jogadores online, onde colocar esses servidores para otimizar o tempo de ping torna-se uma consideração crítica para a arquitetura de rede IP.
Repensando a arquitetura de jogos
Os jogos são um dos vários aplicativos que estão mudando nosso pensamento sobre arquiteturas de rede. As comunicações máquina a máquina típicas da automação industrial e do transporte autônomo também são extremamente sensíveis ao problema de latência ou atraso da rede. Como resposta, a indústria está promovendo computação de ponta e nuvens de ponta, que colocam os recursos de computação muito mais próximos do usuário final e tornam possíveis latências extremamente baixas (abaixo de 10 milissegundos). Este é, por exemplo, um dos principais recursos do 5G e por que ele está recebendo tanta atenção para aplicativos industriais, bem como para jogos em nuvem móvel.
Isso está introduzindo alguns novos jogadores no espaço de rede e nuvem. Para streaming de vídeo e e-commerce, os jogadores centrais da nuvem dominaram porque os problemas de latência não eram importantes e as economias de escala ditavam a centralização. Para a computação de ponta, os provedores de co-localização já estão bem posicionados, muitos deles com centenas de instalações nos principais mercados em todo o mundo. Eles não só podem trazer os servidores de jogos para mais perto dos jogadores, mas também podem dar às empresas de jogos acesso direto aos serviços de peering e interconexão oferecidos por muitos ISPs e provedores de backbone co-localizados nas mesmas instalações. Ter acesso a peering premium e serviços de interconexão global é fundamental para obter controle sobre o ping.
A Internet e o roteamento IP entregam tráfego com base no melhor esforço, o que significa que, por padrão, não garantem a entrega de dados ou a prestação de qualquer qualidade de serviço. Eles também têm várias limitações que tornam um desafio de ping baixo consistentemente. Existem várias maneiras de introduzir o lag, incluindo buffering devido ao congestionamento e buffers descartando pacotes quando o congestionamento persiste. O pequeno tamanho dos pacotes de jogos – normalmente 55 bytes contra 1.500 para o pacote de Internet padrão – chega a 27 vezes a sobrecarga de processamento de pacotes para roteadores IP. O tamanho de pacote menor também resulta em mais pacotes descartados porque os limites do buffer são normalmente definidos usando o número de pacotes, não o tamanho do pacote.
Outros problemas de atraso ou latência surgem devido à maneira como as redes IP calculam o roteamento dos pacotes. O BGP, que é o principal protocolo de roteamento usado na Internet, pode criar caminhos tortuosos pela rede, com mais saltos do que o necessário, e pode até criar caminhos diferentes para o tráfego de entrada e saída. Da mesma forma, quando se trata de peering ou passagem de tráfego para outras redes, o BGP não considera a capacidade de link da rede receptora, a utilização em tempo real ou o desempenho da rede e pode não selecionar os mesmos pontos de peering para o tráfego de entrada e saída. Isso pode levar a resultados de desempenho muito diferentes e altas taxas de ping, principalmente para jogadores conectados a diferentes redes de provedores de serviços.
Existem várias maneiras de superar as deficiências dessas redes de melhor esforço; a maioria deles envolve contornar as deficiências de IP e BGP. Por exemplo, existem maneiras de projetar o peering para garantir o desempenho de jogo de ponta a ponta e aprimorar a experiência de jogo movendo o tráfego de links de peering congestionados para links levemente carregados – ou selecionando caminhos de ponta a ponta com o desempenho necessário.
A engenharia de peering exige uma visão de ponta a ponta dos caminhos do servidor host até os jogadores que o estão usando. Portanto, análises de rede em tempo real são necessárias para ajudar a garantir as melhores experiências de jogo. Ao compreender os padrões de tráfego de jogos e como o tráfego atravessa a Internet e suas redes, as empresas de jogos podem otimizar os fluxos de tráfego de ponta a ponta entre seus servidores de jogos, redes de distribuição de conteúdo (CDNs), a Internet e assinantes de jogos.
Às vezes, no entanto, você precisa construir sua própria rede e navegar na Internet, como os CDNs faziam há uma geração para o vídeo. As empresas de jogos em nuvem estão implementando cada vez mais suas próprias redes de backbone para conectar os centros de dados de ponta e de nuvem que hospedam seus servidores de jogos. Isso permite um controle ponta a ponta muito mais granular, oferecendo o melhor desempenho de aplicativos de jogos. A internet, neste caso, atua apenas como acesso de última milha para os jogadores.
Essa nova malha de interconexão privada entre os data centers geralmente é composta de roteadores e troncos de fibra óptica. Para garantir que esses links sejam determinísticos – ou seja, eles executam exatamente conforme especificado – as camadas IP e ótica da rede devem ser coordenadas. Na rede moderna definida por software (SDN), essa é a função do controlador de software central. As análises são incorporadas ao sistema para que, ao contrário do BGP, o desempenho do caminho de ponta a ponta, incluindo pontos de peering, seja conhecido e os roteadores e links óticos sejam configurados pelo controlador de acordo com políticas de desempenho e SLAs específicos.
Cuidado com os ataques DDoS
Há outra dimensão para o problema de desempenho de rede e jogos que se relaciona à segurança. Assim como os jogadores online estão cientes do ping, eles também estão cientes dos ataques de negação de serviço (DoS). Os hackers procuram constantemente lançar ataques cibernéticos a títulos de jogos populares para interromper jogos e direcionar contas de jogadores com compras e microtransações fraudulentas no jogo – ou, às vezes, simplesmente para atrasar uma empresa de jogos visada.
O DoS distribuído (DDoS) é ainda mais pernicioso porque os hackers usam botnets para atacar de vários hosts simultaneamente. Isso torna difícil para as empresas de jogos simplesmente filtrar um único ponto de ataque. Felizmente, as soluções de análise de rede ponta a ponta agora são capazes de monitorar esses ataques multidimensionais e podem direcionar roteadores de borda específicos para simplesmente filtrar pacotes relacionados a ataques de qualquer ponto dentro ou fora da rede, em tempo real.
Análises e insights de rede multidimensionais, engenharia de peering e proteção DDoS de 360 graus podem ajudar a melhorar radicalmente a experiência dos jogadores online e na nuvem. E com uma rede de backbone privada multicamadas para conectar data centers de ponta e de núcleo de maneira contínua com largura de banda escalável, confiável e segura e latência ultrabaixa, as empresas de jogos podem oferecer suporte a serviços de jogos altamente escaláveis, atender às necessidades de desempenho e latência de jogos em tempo real e fornecer experiências excepcionais para milhões de jogadores.
Jeff Sugimoto lidera a estratégia global e as equipes técnicas de vendas para a unidade de negócios em escala da Web da Nokia e gosta de combinar seus mais de 20 anos de experiência em rede com um profundo conhecimento de tecnologia de ponta para ajudar os clientes a construir a próxima onda de serviços de Internet.
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