容器技术如何改变游戏服务器托管行业

过去12个月以来，我们已经见证了Docker容器技术在游戏服务器领域诸多激动人心的发展态势。

这款核心产品在成熟度水平方面已经迎来显著提升，而用户基础也实现可观增长，同时亦出现了一部分能够解决多种关键性阻碍的先进功能、能够帮助游戏服务器以及其它较为严苛的应用类型实现在容器环境中的运行。我们还迎来了一系列激动人心的新型产品及技术发展成果，这也进一步证明了容器技术在游戏服务器领域的可观发展潜力。

作为一名热爱游戏产业的软件工程师，我一直把自己的业余时间用在同游戏相关的项目开发工作身上。我还就游戏服务器中的自动化机制进行过一番思考，并将借今天这篇文章与大家探讨过去12个月当中Docker世界给游戏服务器乃至整个游戏业界带来的影响。

“2015年在游戏服务器领域出现了众多激动人心的@Docker开发成果。”——@brendanfosberry

尽管容器技术已经被世界范围内的众多Web应用所采纳，但其普及速度在游戏行业则仍显得比较迟缓。

从传统角度讲，游戏行业一般高度关注截止时间与交付能力，而不太重视可复用代码、开发人员体验或者代码库寿命。这类以交付为关注重点的开发工作能够显著实现创新，但创新范畴往往被限制在核心产品领域之内。有鉴于此，游戏行业在其核心优势层面拿出了众多激动人心的成果——包括人工智能、渲染、物理效果、分布式模拟与预测等等，但在周边或者附带服务领域却没能实现多少值得一提的新技术。

正因为如此，Web服务行业在公共API及工具、容器技术乃至新型语言与框架领域一直保持着领先优势。而将其与游戏行业中典型的闭源编译产品相结合，我们就能清楚地看到Docker及其它容器技术为什么会在拥有可观适应度的情况下仍然未能被游戏业所广泛接受。事实上，容器系统确实能够协助解决各个行业当中的常见问题，特别是游戏服务器领域中的问题，包括可移植能力、关联性以及资源控制等等。

容器能够解决游戏行业中的诸多难题，但其未能被广泛接纳亦是有原因的。

这并不是说Docker并没能找到自己在游戏行业中的切入点。Improbable.io就已经开始逐步利用Docker支撑其模拟平台，而就在今年早些时候EA公司亦就自身对Docker的应用进行了说明。在这两个案例当中，Docker都负责对游戏服务器者托管——但在托管的同时，亦负责提供一套高度自动化的实现平台。

Thomas Shaw曾在DockerCon 2015大会上做出过精彩的演讲，探讨如何利用Docker推动文化变革。Demonware公司利用Docker工具集作为其开发流程中的组成部分，旨在支持长期运行项目并减少不同项目之间跨越性关联性所引发的问题数量。这无疑是一种值得借鉴的将Docker应用在广泛相关场景之下的实例，意味着我们并不需要过多考虑其管理的到底是何种最终产品或者托管方案。

在Docker中托管游戏服务器的现实障碍

正如我们所见，Docker已经被游戏行业所接纳，并搭配通用型工作流程或者作为集中性高自动化托管环境容纳应用程序的独立运行。这些重要进展意味着各游戏服务器能够被作为一个整体，并通过合适的容器化调整实现种种显著收益。

就目前而言，游戏服务器拥有以下几种重要表现形式：

1. 自主托管。 EA等大型厂商的运营思路导致各部门很难运行属于自己的游戏服务器，但他们可以向游戏玩家提供一套强大的服务器资源池以承载各类公共与私人竞赛平台。这种同质化游戏服务器环境意味着容器化技术能够轻松进行部署，并为各游戏服务器带来高度自动化水平。不过这同时意味着通过mod以及定制化游戏建模实现创新的空间被大大压缩。
2. 非托管。在非大型多人游戏当中，部分游戏玩家会在短时间内充当游戏主机，这意味着游戏厂商不需要为其提供专门的游戏服务器。在这类情况下，该服务器通常可被集成至游戏客户端当中，而容器化技术则很难再有用武之地。由于游戏以本地方式进行托管，因此游戏玩家能够对内容拥有更充裕的控制空间。
3. 混合型。在大多数情况下，游戏服务器都会由专门的服务器充当并供用户使用，但开发人员也可以提供一整套官方服务器资源池，以供游戏玩家获得更理想的游玩体验。在专用服务器当中，用户能够以任何适合自己的方式进行游戏内容托管，而容器化选项也能够发挥重要作用。这也是我们应当高度关注的使用方式。

以上提到的几种不同使用模式会极大影响游戏服务器管理员的工作内容。很明显，在托管环境当中，这很像是由大量自动运行服务器所支撑起的DevOps团队。

而在使用专用服务器时，用户群体则往往变得更加多样化。除了传统托管平台——包括开发商自身的平台以及某些独立组织提供的平台——之外，大家往往还能够看到一些由小型游戏团队及公会托管的，由数台服务器构成的运行平台或者独立承载设备。当然，也有一些由个别玩家运行的临时性服务器存在。

这些团队之间的技术水平往往存在着巨大差异，而这会显著影响Docker等技术方案的具体实现效果。设置过程越简单、管理员的技术水平越低，那么用户在使用容器化等非标准化托管方案时的体验也就越差。

考虑到这一点，我们也就理解了为什么Docker往往无法成为游戏服务器技术体系中的常见组成部分。由于不同游戏服务器需要匹配不同的持久性、配置与网络架构选项，因此其复杂程度也相当之高，这意味着游戏服务器往往会给容器技术带来诸多限制条件。

“游戏服务器往往会给容器技术带来诸多限制条件。”——@brendanfosberry

虽然我们能够利用容器完美解决很多与依赖性相关的问题，但其它问题却往往很难从容器中找到答案。一般来讲，用户比较喜欢利用IP地址接入特定游戏服务器，而且开发人员通常并不会将高可用性作为游戏服务器设计中的必要组成部分。

这些问题关乎标准化、复杂性以及具体理解，也明确解答了为什么很少有人愿意利用容器作为游戏服务器托管平台。尽管如此，仍有一部分早期容器镜像以此为目标，旨在实现包括《我的世界》以及其它一些游戏的服务器运行平台。

容器技术确实能够解决多种常见问题，包括隔离性、资源控制、速度保障、可移植能力以及其它各类游戏服务器需要考虑的因素。目前大多数游戏服务器托管厂商都以速度/成本指标作为优先考量，意味着其属于一种成本驱动型解决方案。而容器自身具备的潜在效率与速度优势则让容器化成为游戏行业无法忽略的重要选项，只不过在广泛应用方面仍存在着一系列障碍。

2015年内最具颠覆性的Docker变化

在过去12个月当中，核心Docker产品及其它相关方案已经迎来了巨大变化，而这也会给容器化机制在游戏服务器领域的表现产生显著影响。

CRIU

今年年内容器技术最引人注目的变化莫过于对CRIU的支持能力，DockerCon 2015大会就完美展示了《雷神之锤》的迁移案例。

“从游戏角度来看，@Docker最显著的变化就是面向@_criu_的支持能力。”

作为早期演示案例，其证明了应如何将CRIU作为容器基础设施的组成部分，从而帮助我们在最低影响前提下对运行中的特定应用进行实时迁移。CRIU应该会通过runC库成为Docker核心功能中的组成部分。

由于CRIU能够保留内存数据、进程甚至是开放接口，因此其应该可以同各类不同游戏服务器乃至应用程序类型相兼容。这意味着大多数现代游戏服务器都可以借此轻松从一台主机迁移至另一台，甚至实现跨数据中心迁移——而且除了一些意料之外的延迟，接入游戏服务器的玩家仍能继续游玩。

很明显，这种设计思路同不少传统游戏服务器完全不同，特别是那些高度依赖于相关服务器网络架构的集群化及其它典型大规模Web服务。有鉴于此，CRIU可能无法与某些游戏服务器直接兼容。

Docker插件

Weave、Calico以及其它一些容器网络技术已经拥有一段时间的发展过程。然而，随着Docker插件框架的出现，上述技术恐怕将逐步退出历史舞台。强大的插件支持能够虽然值得赞赏，但其持续性往往很难满足游戏服务器对于核心功能的要求。

不少游戏服务器会利用主服务器清单进行自我注册，并对其IP地址以及具体端口进行自动化报告。这意味着各客户端能够自动定位并接入游戏服务器，但同时也意味着其设立了一种容器范例所无法兼容的简单网络堆栈架构。

通过使用网络插件，我们能够发挥路由方案的固有优势，使得容器IP在这套基础设施中成为优先项目。这不仅可以显著简化动态路由机制的实现方式，同时也能够带来额外的助益，使得IP地址在整套堆栈内自由迁移以保持同游戏服务器实例的持续连接。这种特性对于那些通过连接信息保存IP及端口的简单服务器实现方法而言非常重要。

更为重要的是，通过使用Docker网络插件，我们能够将CRIU功能集纳入到更为广泛的游戏服务器当中，从而实现更加复杂的网络架构。

Rancher与SpotInst

去年11月，Rancher发布了SpotInst集成方案。这套集成方案能够对SpotInst等服务的复杂性进行抽象化处理，从而实现任意类型基础设施的托管任务——这对于以性能表现为第一诉求的游戏服务器行业而言不啻为一大福音。

AWS Spot实例与谷歌Preemptible虚拟机都以临时性方式为基础使用备用集群容量，且有权在通知发布后的短时间内进行虚拟机的反激活与移除。利用这种低成本、低正常运行时间保障的主机往往很合适游戏服务器的既定需要，因为游戏服务器一般对于正常运行时间并不会做出太高要求。事实上，重启与连接频繁断开几乎成为游戏服务器中的一种常态。

而在SpotInst集成方案的帮助下，Rancher用户能够立足于由动态spot实例构成的Docker集群实现容器托管能力，且无需担心由容器迁移及主机替换管理所带来的复杂性因素。

《Docker世界》(Dockercraft)

这是一套源自《我的世界》的Docker mod，首次亮相于DockerCon欧洲大会。与游戏相关的讨论与自主修改一直极具人气，《Docker世界》当然也不例外。受到《Docker毁灭战士》的启发，这套mod允许用户利用游戏内置的各种方块素材创建并控制容器环境。

我们永远乐于见证各类能够对复杂系统进行整合与控制的新型途径。就个人而言，我迫不及待地希望见证Docker版本《太空工程师》的出现——尽管这类mod的具体使用仍然存在诸多限制。而从游戏服务器的角度出发，这能够使容器设计原则变得更加简单，并以深入浅出的方式帮助喜爱游戏的朋友们了解容器方案。

这一切对2016年意味着什么?

很明显，容器技术将在游戏行业中得到更为普遍的接纳，而Docker产品与整个容器生态系统的演进也将给游戏服务器带来巨大助益。我们可以高度期待着利用Docker作为平台组成部分的更多大规模自我托管厂商加入到EA等企业的行列中来，而游戏开发团队也将继续把Docker纳入到自身开发流程。

“我们可以期待在2016年中看到更多游戏厂商将Docker作为其平台的组成部分。”

而我个人更加关注的其实是CRIU、SpotInst以及其它网络插件在整体公共游戏服务器托管行业中的实际表现。这些要素都将在该高度竞争的市场当中带来巨大颠覆，不过必须承认其广泛普及仍然面临着一些障碍。

Docker会带来陡峭的学习曲线

不少游戏服务器管理员只了解Windows环境，而且其中相当一部分甚至只知道基础性的管理与托管知识以实现服务器的启动与运行。Windows支持能力已经显著缓和了容器技术的学习曲线，而《Docker世界》等工具的出现也将帮助人们快速了解其核心概念。

不存在两台一模一样的游戏服务器

不同的游戏服务器拥有着不同的应用与操作系统依赖性，而Docker正是一款能够解决此类难题的完美工具。

尽管有助于广泛解决应用程序依赖性问题，但不同游戏服务器之间的运行方式仍然存在显著差异。某些游戏存在着交互性控制台，也有一些会面向stdout进行写入。不同的服务器采用不同的配置方案，且对持续性的要求也有所区别。

闭源

绝大多数游戏服务器承载闭源应用程序，而且在默认情况下无法轻易实现容器化。另外，根据社区要求实现标准化也存在着极高难度。

随着Docker在游戏行业当中获得越来越广泛的普及水平，希望这一切能够推动游戏服务器实现进入更具兼容性的新阶段。

总结陈词

纵观新的一年，我们可以期待看到容器技术的全面改进。将有更多Docker工具与定制化容器服务逐步出炉以帮助我们降低学习成本; 另外，随着大型厂商对容器的重视，游戏服务器也应当在设计方面向容器兼容性做出倾斜。

作为当前的主要障碍，标准化与实用性缺失问题仍然严重影响到容器技术在游戏行业中的普及，而这一切都能够通过游戏服务器在工具与常见容器化问题的抽象化处理方面的努力得到缓解。我个人也在通过gscs项目解决此类难题——这是一套容器规范，旨在降低对不同游戏服务器进行容器化调整时的复杂性。