游戏开发笔记 - gRPC网关服务器

因为客户端直连服务器会出现很多潜在的风险，比如暴露服务器 IP 地址导致被攻击等问题，所以增加一个网关服务器。

网关服务器

网关服务器是介于客户端与游戏服务器之间的服务，包含以下功能：

• 客户端连接管理

维护游戏客户端的连接。

• 负载均衡

负责将客户端的请求分配到空闲的游戏服务器。

• 协议检查转换

检查协议格式，如有多协议服务器也可以做协议格式转换。

• 安全控制

拦截非法请求，隐藏游戏服务器 IP 地址（避免 DDOS 攻击）。

gRPC

通过以下几个特性综合考虑，决定选择 gRPC（HTTP/2） 作为网关服务器与游戏服务器通信的网络协议。

• 实时性

• 可靠性

• 可扩展性

• 双向流通信

gRPC 是一个由 Google 开发的高性能、开源的 RPC（Remote Procedure Calls）框架。它使用 HTTP/2 协议和 PB（Protocol Buffers）作为接口定义语言和数据序列化机制。

• 优点

  • 基于 HTTP/2，支持多路复用、全双向流、头部压缩等，效率高。
  • 跨语言开发

• 缺点

  • 需要额外配置 Protocol Buffers

gRPC Stream

因为需要双工流通信，所以会用到 gRPC Stream。同时 gRPC Stream 也分为以下几种使用方式：

• 单向

跟 HTTP 请求一样，客户端发送请求到服务器，等待服务器返回响应。

• 服务器流

客户端一次请求，服务器可以多次响应，直到所有响应发送完毕。

• 客户端流

客户端可以多次发送请求，服务器在处理完所有请求后返回响应。

• 双工流

客户端和服务器可以主动以流的形式发送请求和响应。

实现

PB 协议文件

syntax = "proto3";

option go_package = "./rpcpb/";

service Game {
    rpc Stream(stream Request) returns (stream Response);
}

message Request {
    int32 type = 1;
    bytes payload = 2;
}

message Response {
    int32 type = 1;
    bytes payload = 2;
}

网关服务部分逻辑

func (r *gateway) ServeTCP(conn net.Conn) {
    tcpConn := tcp.NewConn()
    if err := tcpConn.Open(conn); err != nil {
		fmt.Printf("[网关]连接失败: %+v \n", err)
		return
	}
	fmt.Printf("[网关]连接成功: %+v \n", tcpConn)
	defer tcpConn.Close()

    stream, err := rpcpb.NewGameClient(gRpcConn.ClientConn).Stream(context.Background())
    if err != nil {
		fmt.Printf("[网关]rpc连接失败 %+v \n", err)
		return
	}
	fmt.Printf("[网关]rpc连接成功: %+v \n", stream)

    // 处理消息
    go func() {
        for {
            resp, err := stream.Recv()
            if err != nil {
                break
            }
            if err = tcpConn.Write(int(resp.GetType()), resp.GetPayload()); err != nil {
                break
            }
        }
        fmt.Printf("[网关]rpc连接已断开: %+v \n", stream)
    }()
    for {
        msg, err := tcpConn.Receive()
        if err != nil {
            break
        }
        req := &rpcpb.Request{
            Type:    int32(msg.GetType()),
            Payload: msg.GetPayload(),
        }
        if err := stream.Send(req); err != nil {
            break
        }
    }
    fmt.Printf("[网关]连接已断开: %+v \n", tcpConn)
}

游戏服务部分逻辑

func (r *server) Stream(stream rpcpb.Game_StreamServer) error {
	for {
		msg, err := stream.Recv()
		if err != nil {
			return err
		}
		fmt.Printf("Received message: %s\n", msg.GetPayload())
		resp := &rpcpb.Response{
			Type:    0,
			Payload: []byte("Resp " + string(msg.GetPayload())),
		}
		if err := stream.Send(resp); err != nil {
			return err
		}
	}
}

测试

附上示例：gateway-grpc