Aula 4 TECNOLOGIA EM JOGOS DIGITAIS JOGOS MASSIVOS DISTRIBUÍDOS. Marcelo Henrique dos Santos

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1 Aula 4 TECNOLOGIA EM JOGOS DIGITAIS JOGOS MASSIVOS DISTRIBUÍDOS Marcelo Henrique dos Santos

2 Marcelo Henrique dos Santos Site: TECNOLOGIA EM JOGOS DIGITAIS JOGOS MASSIVOS DISTRIBUÍDOS Marcelo Henrique dos Santos

3 Servidores de jogos TECNOLOGIA EM JOGOS DIGITAIS JOGOS MASSIVOS DISTRIBUÍDOS Marcelo Henrique dos Santos

4 Sistemas Monolíticos Dados centralizados Recursos centralizados Processamento centralizado Simplicidade de desenvolvimento Simplicidade de operação Pouca flexibilidade para atendimento aos usuários. Exemplos: Sistemas em Mainframe Aplicativos em Microcomputadores

5 Sistemas Distribuídos Processos em execução concorrente, distribuídos em diversos pontos da rede. Comunicação entre processos. Otimização de hardware. Reutilização de software. Software em camadas. Dados distribuídos. Maior flexibilidade para atendimento aos usuários.

6 Tecnologia Cliente/Servidor Utilização de três componentes básicos para o compartilhamento de recursos de computação: Computador Cliente: Normalmente um microcomputador padrão PC. Computador Servidor: Normalmente um PC poderoso, um equipamento RISC ou mesmo um Mainframe. Rede: Conecta os clientes aos servidores.

7 Equilíbrio entre: Tecnologia Cliente/Servidor Cliente burro e Servidor inteligente Cliente inteligente e Servidor burro. Pressupõe que o cliente e o servidor sejam plenamente capazes. Tenta distribuir o trabalho de forma equilibrada, numa tentativa de tirar melhor proveito de ambos os recursos (dentro de suas especialidades).

8 Tecnologia Cliente/Servidor Dependendo do tipo da aplicação, a distribuição exata do trabalho entre o cliente e o servidor pode variar. Porém, o mais comum é: Cliente: responsável pela interface com o usuário (GUI) e lógica básica do aplicativo. Servidor: responsável pelo gerenciamento do acesso, por todas as funções relativas ao banco de dados e pelas regras ou lógica do negócio.

9 Aplicações Típicas Cliente/Servidor Aplicativos Simples de Banco de Dados: Pedido SQL Resultados Cliente GUI Lógica da Aplicação Parte da Lógica dos Negócios Servidor Acesso ao Banco de Dados Lógica dos Negócios Gerenciamento da Rede

10 Aplicações Típicas Cliente/Servidor Processamento de Transações: duas ou mais atualizações no banco de dados que devem ser concluídas tudo ou nada (aplicações missão-crítica) Transação Resultados Cliente GUI Lógica da Aplicação Parte da Lógica dos Negócios Servidor Acesso ao Banco de Dados Lógica dos Negócios Registro das Transações Recuperação da Transação

11 Papel do Cliente Gerenciamento de apresentação: Interação com o usuário (GUI) Entrada e consulta de dados Lógica do aplicativo: Funcionamento do aplicativo Partes simples da lógica do negócio Aplicativos de produtividade pessoal: Processador de textos, planilha etc. Navegador Web, Cliente de etc.

12 Papel do Servidor Atendimento a Usuários: Comunicação e autenticação de usuários Atendimento a solicitações de clientes Gerenciador de Banco de Dados: Acesso e organização de registros/dados Seleção de registros/dados Atualização de registros/dados Execução de Regras do Negócio: Procedimentos armazenados no Banco de Dados Procedimentos armazenados em Componentes Processamento de Transações Conjuntos de operações relacionadas aos processos de negócio.

13 Papel da Rede Infra-estrutura para os aplicativos Cliente/Servidor. Submete solicitações do Cliente para o Servidor. Transporta os dados resultantes do Servidor para o Cliente. Padrões mais utilizados: Ethernet (transporte físico) TCP/IP (transporte lógico) HTTP (transporte na Internet)

14 Processamento Cliente/Servidor Um processo de software é um programa de computador sendo executado em uma CPU. Processo, Tarefa e Serviço podem ser considerados sinônimos. Processos concorrentes enviam e recebem mensagens entre si, prestando serviços uns aos outros para atender o usuário. Um sistema Cliente/Servidor é composto por diversos destes processos, tarefas ou serviços.

15 Processamento Distribuído Processamento Processamento Centralizado Processamento Distribuído Monolítico Peer-to-Peer Ponto-a-Ponto Cliente Servidor

16 Não é hierárquico. Processamento Peer-to-Peer Todos os processos são clones rodando em todas as máquinas e prestando serviços uns aos outros. Não existem processos servidores. Cada processo pode ser cliente e também servidor para outros processos simultaneamente.

17 Processamento Cliente/Servidor Existem processos distintos: o processo cliente é diferente do processo servidor. Processos cliente são sempre clientes. Processos servidores são sempre servidores. Cada processo é designado para a plataforma mais conveniente. Exemplo: Navegador (no cliente) Aplicação Web (no servidor)

18 Processamento Cliente/Servidor Um sistema cliente/servidor inclui: Hardware: Servidores Estações de trabalho Rede Software: Sistemas operacionais (clientes e servidores) Processos clientes (aplicativos do usuário) Processos servidores (banco, web, regras etc.) Processos de comunicação (entre ambos)

19 Características do Cliente Ativo Inicia e termina as conversações com os servidores, solicitando serviços. Normalmente não se comunica com outros clientes. Normalmente é responsável pela entrada e saída de dados e comunicação com o usuário. Torna a rede transparente ao usuário.

20 Reativo. Execução contínua. Características do Servidor Recebe e responde a solicitações dos clientes e de outros servidores. Presta serviços distribuídos. Atende a diversos clientes ou outros servidores simultaneamente.

21 Interação cooperativa (Remote Procedure Call). Características da Comunicação Não hierárquica. Servidores enviam pela rede apenas os resultados relevantes ao pedido do cliente. Abrangência das Redes: WAN, MAN e LAN.

22 Camadas da Aplicação Apresentação Apresentação Apresentação Apresentação Apresentação Rede CLIENTE Lógica de Negócio Lógica de Negócio Lógica de Negócio Gerência de Dados Apresentação Lógica de Negócio Lógica de Negócio Lógica de Negócio SERVIDOR Gerência de Dados Gerência de Dados Gerência de Dados Gerência de Dados Gerência de Dados Apresentação Distribuída Apresentação Remota Lógica Distribuída Gerenciamento de Dados Remoto Gerenciamento de Dados Distribuído

23 Camada de Apresentação Responsável pela coleta e apresentação de dados ao usuário. Inclui: Entradas de dados. Apresentação de dados. Formatações. Validações básicas. Metáforas visuais. Fluxo de formulários/páginas (navegação). Lógica da aplicação.

24 Regras do Negócio São regras do mundo real que devem ser identificadas para garantir a coerência das informações. Dependem exclusivamente do mundo real, isto é, das regras burocráticas, políticas, legais, comerciais etc. que regem a operação da organização, e que devem ser refletidas em seus sistemas de informação.

25 Camada de Regras do Negócio Responsável pelo processamento dos dados e pelo cumprimento das regras do negócio. Independente da interface do usuário (camada de apresentação) e da forma de armazenamento dos dados (camada de dados). Inclui o processamento de transações (processos ou funções), tomada de decisões e controle de acesso.

26 Camada de Dados Responsável por prover o armazenamento persistente dos dados. Inclui: Atualização de dados. Recuperação de dados. Gerenciamento de concorrência. Gerenciamento da distribuição de dados. Recuperação de falhas. Recursos: banco de dados, documentos eletrônicos, imagens, sons etc.

27 Estrutura Típica de um Aplicativo Interface do Usuário Regras de Negócios Banco de Dados

28 Interfaces na Arquitetura do Aplicativo em Três Camadas GUI & WEB Aplicativos do Usuário Interação com componentes da mesma camada Pedido de Processo Regras de Negócios Interação com componentes de outra camada Transações e Consultas Banco de Dados

29 Arquitetura do Sistema Definição da Interface com o Usuário Distribuição de Dados e Processos. Divisão da Aplicação em Camadas e componentes. Topologia da Rede de Comunicações. Segurança, Capacidade e Desempenho Reutilização de Componentes Seleção de Ferramentas para Desenvolvimento.

30 Identificação de Processos Clientes e Servidores Processos a serem alocados a clientes: Interface Validações básicas Lógica local (personalização) Departamental Pessoal Fluxo de utilização (seqüência de formulários ou páginas).

31 Identificação de Processos Clientes e Servidores Processos a serem alocados a servidores: Gerenciamento de recursos compartilhados: Bancos de dados Imagens Documentos (páginas Web estáticas) Lógica corporativa Política de acesso Autenticação de usuários Regras de negócio Decisões Cálculos Registro de operações

32 Integração de Sistemas Sempre considerar, ao avaliar alternativas de distribuição (dados e processos), as possibilidades de futura reutilização. Conceber a arquitetura com interfaces bem definidas para futuras integrações. Encapsular sistemas internos e sistemas legados como componentes servidores.

33 Transações Distribuídas Consulta remota: Acesso a uma fonte de dados remota para recuperação de informações. Atualização remota: Alteração realizada em uma fonte de dados remota. Consulta distribuída Obtenção de dados de várias fontes. Atualização distribuída Atualização de dados em várias fontes.

34 Projeto de Transações Características da boa transação: Pequena duração Acesso ao mínimo de dados possível Sem interação humana Estratégias de bloqueio de acesso: Otimista Pessimista

35 Projeto de Transações Isolar processos clientes de servidores, quanto à localização: Os clientes fazem solicitações ao agente de roteamento (p.ex. servidor Web). O agente, baseado no diretório de processos, roteia a solicitação ao processo servidor adequado. Quando da resposta do servidor, o agente roteia o resultado ao cliente.

36 Transparência de Local Vantagens: Processos servidores podem ser adicionados, retirados ou movidos sem necessidade de manutenção nos processos clientes. Com o uso de processos servidores replicados, pode ser feito balanceamento de carga e a disponibilidade pode ser aumentada.

37 Transparência de Acesso Permite ao usuário o acesso a seu ambiente de trabalho a partir de qualquer máquina cliente. Exige que os dados de configuração do cliente sejam centralizados em um servidor de acesso.

38 Atividade Continuada Explique o conceito/significado dos seguintes termos: Arquitetura da Aplicação Projeto da Camada de Interface Projeto da Camada de Regras de Negócio Projeto da Camada de Dados Projeto de Distribuição de Componentes O que há de possibilidades? Atendimento a usuários cada vez mais exigentes Apoio a processos de negócios cada vez mais complexos Integração de processos em larga escala (via Internet )

39 Leitura Complementar 1. Arquiteturas de rede para jogos MMO e técnicas para amenizar os problemas de rede 2. Arquiteturas para Jogos Massive Multiplayer 3. Protocolo de Aplicação para Jogos de Tabuleiro para Ambiente de TV Digital

40 Bibliografia VIDAL, Antonio Geraldo da Rocha. Tecnologia de Informática. Material de aula da FEA /USP. TECNOLOGIA EM JOGOS DIGITAIS JOGOS MASSIVOS DISTRIBUÍDOS Marcelo Henrique dos Santos