Unreal NetMode, NetConnection, NetDriver

4 분 소요

Unreal의 네트워크 구조 이해를 위해 필요한 것들

NetMode, NetDriver, NetConnection, NetRole 등의 구조를 이해해야
Dedicated Server 기반의 게임 제작하는데 문제가 없다

기본 개념 정리

NetMode → 이 클라이언트/서버 프로그램이 어떤 상태인가? (Dedicated? Client?)
NetRole → 이 Actor가 현재 어떤 권한(Role)을 가지고 있는가?
NetDriver → 실제 네트워크를 관리하는 엔진의 드라이버(네트워크 백엔드)
NetConnection → 한 클라이언트와 서버 사이의 실제 연결 객체

NetMode

현재 프로세스의 네트워크 모드를 뜻함
우리가 작성중인 로직이 ‘서버’에서 도는지 ‘클라’에서 도는지를 분류하기 위해
필요한 개념!

멀티 플레이에선 ‘같은 코드’가 여러 PC에서 동작하며
이를 위하여 각 PC의 역할 구분이 필요함

NetMode의 종류

NetMode	의미
NM_Standalone	싱글플레이 or 로컬 플레이
NM_ListenServer	Listen Server (서버+호스트 플레이어가 같이 있음).
NM_DedicatedServer	Dedicated Server (호스트 없는 순수 서버).
NM_Client	네트워크 클라이언트.

StandAlone

원격 클라 연결을 허용하지 않는 서버
(싱글 or 로컬 플레이 게임에 주로 사용)
Client

게임이 네트워크 멀티 플레이 세션에서 ‘클라이언트’로 실행됨
서버측 로직 실행 x, 서버로부터 복제된 proxy를 보여줌
Listen Server

원격 클라이언트의 연결 수락하고, 자신의 로컬 플레이어도 서버에 배치
서버 프로세스도 게임에 참여함
캐주얼 협동 같은 멀티 플레이어에 자주 사용
Dedicated Server

원격 클라이언트의 연결을 허용하나, 자신의 로컬 플레이어는 x
그래픽, 사운드, 입력 및 기타 플레이어 위주의 기능을 삭제한 방식
지속적이고 안전한 대규모 멀티 플레이 게임에 사용

NetMode에 따른 액터 위치

서버에만 존재하는 Actor

GameMode
- 클라에서 GetGameMode() 함수 호출시 Nullptr 반환이 됨
서버 + 모든 클라에 존재하는 액터

배경용 Actor와 Pawn
서버와 클라에만 존재하는 액터

Player Controller, ABP
- ABP는 동작 종료 등을 체크할 때, 사용할 수 있음
클라에만 존재하는 오브젝트들

UI 등 렌더링에 필요한 요소들

예시 코드

ENetMode Mode = GetWorld()->GetNetMode();

이 외에도
IsDedicatedServer 와 같은 다양한 함수가 존재

NetDriver

언리얼의 네트워크 엔진 (소켓, 전송 기능)

네트워크 연결을 실제로 관리하는 백엔드 드라이버

언리얼 네트워크 통신에서 로우레벨 동작을 관리하는 클래스
싱글 플레이에선 UNetDriver 객체 생성 x
멀티 플레이에서만 UWorld::Listen() 함수를 통해 UNetDriver 객체가 생성
각 PC마다 UNetDriver 객체 생성

World
 └── NetDriver
       ├── ServerConnection (서버에서만)
       └── ClientConnections[] (클라이언트 목록)

NetDriver의 종류

NetDriver	용도
GameNetDriver	게임 멀티플레이를 위한 기본 드라이버
IpNetDriver	IP 기반의 네트워크 TCP/UDP 담당
DemoNetDriver	리플레이/데모 재생용
PendingNetDriver	접속 시도 중인 네트워크

NetConnection

클라이언트와 서버의 1:1 연결

서버는 여러 ClientConnections 를 가짐
클라는 하나의 ServerConnection만 가짐

다른 PC와의 연결이 발생하면 UNetConnection 객체가 생성
서버에 클라이언트가 접속하면 서버에 ClientConnection 객체 추가
- 반대로 클라엔 ServerConnection 객체 생성
클라 <-> 서버는 UNetConnection 객체를 통해 통신함
UNetDriver는 생성된 UNetConnection 객체를 소유, 관리
서버 PC에 생성된 UNetDriver는 접속한 클라이언트의 수만큼 관리하게 됨
클라 PC의 UNetDriver는 ServerConnection 하나만을 관리함

용어 정리

ServerConnection : 클라이언트가 소유한 UNetConnection 객체
ClientConnection : 서버가 소유한 UNetConnection 객체

결국 UNetConnection을 관리하며
객체의 ‘네이밍’을 저렇게 한 것임

즉,

클라쪽의 상황

UWorld
 └── GameNetDriver (UNetDriver)
        └── ServerConnection : UNetConnection *

서버 쪽의 상황

UWorld
 └── GameNetDriver (UNetDriver)
        ├── ClientConnections[] : TArray<UNetConnection*>
        │        [0] → 플레이어1
        │        [1] → 플레이어2
        │        [2] → 플레이어3
        └── ServerConnection = nullptr

NetRole

이 Actor가 이 머신(서버/클라이언트)에서 어떤 권한을 가졌는가?

Actor의 권한 상태(Role)을 나타내는 개념
- Actor의 진짜 주인에 대한 이야기이기도 하다

예시를 들자면)

이 Actor의 주인은 Server,
이 Actor는 서버의 복제를 받아 움직이는 상황,
이 Actor는 클라이언트가 입력을 할 수 있는 Actor이다 등

-> 이 Actor의 ‘권한’은 누구에게 있는지를 표현하는 개념

NetRole의 2가지 Role

LocalRole

현재 머신(서버/클라)에서의 Actor 권한
- 서버는 기본적으로 모든 Actor에 대하여 ‘절대 권한’을 가지는 편
- 클라에선 각 Actor의 역할이 크게 바뀌는 편이다
  - 플레이어 조종 캐릭터 : ROLE_AutonomousProxy
  - 다른 사람의 조종 캐릭터 : ROLE_SimulatedProxy
RemoteRole

현재 반대편의 네트워크 구조에서의 Actor의 권한
(클라 -> 서버 / 서버 -> 클라)
RemoteRole이 필요한 이유??

LocalRole만 존재하였다면 ‘분간’하기 어려운 케이스를 고려한 것
- 예를 들자면, ‘서버’에서 Spawn한 NPC 캐릭터와 접속한 플레이어의 LocalRole은 모두 Authority임
  ‘구분’하기 힘든 상태
- 그러나 RemoteRole을 통하여 ‘ROLE_AutonomousProxy‘인 캐릭터를 찾는다면
  플레이어 캐릭터를 구분할 수 있음

NetRole의 종류

Role	의미	사용처
ROLE_Authority	서버에서만 가지는 절대 권한	게임의 실제 상태 변경
ROLE_AutonomousProxy	클라이언트가 주도적으로 조작하는 Actor	PlayerController, 본인 캐릭터
ROLE_SimulatedProxy	서버의 복제를 “수동으로 따라가는” Actor	다른 플레이어의 캐릭터
ROLE_None	레플리케이션 되지 않는 Actor	다른 네트워크에서 안보이는 용도(드문 편)

ex)
서버에 A,B,C가 존재할때의 NetRole 예시

Actor	LocalRole	RemoteRole
A(내 캐릭터)	AutonomousProxy	Authority
B(타인)	SimulatedProxy	Authority
C(타인)	SimulatedProxy	Authority

AutonomousProxy의 존재를 통해 해당 클라이언트에서
‘입력’을 처리한 후, 서버에 RPC 요청을 할 수 있음
- 서버와 클라 모두 이동 처리를 진행하여 ‘부드럽게’ 보일 수 있음
- 네트워크 지연(Latency)를 최소화하는 방식
AutonomousProxy는 ‘입력’으로 조종되는 단 하나의 Pawn 정도에만 쓰임
- 플레이어가 대규모 RTS 등을 통해 유닛을 대량으로 조정하는 경우도
  ‘그 입력’을 받아 서버에서 처리 후, 클라에 동기화 하는 것임
ROLE_None 같은 경우는 사용처가 꽤 드문 편
간혹 ‘서버’에서만 사용하는 Actor에서 고려할 수 있음

사용 방식

FORCEINLINE_DEBUGGABLE bool AActor::HasAuthority() const
{
	return (GetLocalRole() == ROLE_Authority);
}

게임에 중대한 영향을 끼치는 Damage/Spawn 같은 기능이라면
서버에서만 처리되도록 해당 함수를 통해 ‘서버’ 확인
입력/UI 로직의 경우는 ROLE_AutonomousProxy에서만 실행되어야 하니
AController::IsLocalController() 나 APawn::IsLocallyControlled()를 이용

OwnerShip

하나의 ClientConnection은 하나의 PlayerContoller를 소유
즉, PlayerContoller의 Owning Connection은 ClientConnection
PlayerController가 빙의하는 폰의 Owner 속성은 해당 플레이어 컨트롤러로 설정됨
폰에 무기 Actor가 생성되고, 무기 액터의 Owner 속성에 해당 폰을 설정할 수 있음
ClientConnection ~ 무기 Actor 까지의 소유 관계를 ‘패밀리’ 라고도 부름
소유 관계 속에 있는 액터가 ‘본인’의 Owning Connection을 얻으려면
AActor::GetNetConnection() 호출
이러한 소유 관계가
RPC와 Property Replication 과 연관됨
- OwnerShip에 대한 추가적인 내용은 해당 개념들을 포스팅할때 더 다룰 예정

Twitter Facebook LinkedIn

Hyun JaeHoon