[UE5] Listen/Dedicated Server

Server

게임에서 Server(서버)란 사용자의 데이터를 저장하는 기능 외에 게임의 심판 역할을 하는 로직 전체를 이야기합니다.

언리얼 엔진은 멀티플레이어 게임에서 Server-Client 구조를 사용합니다.
Server로 정의된 인스턴스가 게임의 상태에 대한 Authority를 가지고, 다른 모든 인스턴스는 Server로부터 업데이트를 받는 Client입니다.

클라이언트끼리는 직접 통신하지 않고, 취하는 모든 행동(캐릭터 이동, 총기 발사 등)은 서버로 전송되고, 서버가 검증한 후 결과를 다시 클라이언트들에게 Broadcast합니다.

이런 모델을 사용하는 핵심 이유는 일관성을 유지하고 Cheat를 방지하기 위함입니다. (Never Trust the Client)

이러한 역할 분담을 통해 Server가 Gameplay에 관련된 결정에 독점적인 권한을 갖고, Client는 그에 따른 결과를 보여주며 입력을 Server에 보내는 구조를 명확히 합니다.

예로 들어, 클라이언트에서 캐릭터를 이동시킬 경우 다음과 같습니다.

1. 입력 즉시 캐릭터의 움직임을 예측 후 반영하여 실시간성을 확보합니다.
2. 이동 요청을 Server로 보냅니다.
3. Server는 요청을 받아 권한 있는 위치에서 캐릭터를 움직입니다.
4. 그 새로운 위치/상태를 모든 Client에게 Broadcast 합니다. (자신 포함)
5. Client의 자체적인 예측이 정확했다면, 수정할 것이 없으니 부드럽게 플레이됩니다.
6. 만약 차이가 있었다면, Server의 업데이트로 캐릭터의 위치를 조정합니다.

이 과정은 보정(Reconciliation)의 일부입니다.

언리얼 엔진에서 Server-Client와 관련해서 지원하는 실행 모드는 다음과 같습니다.

• Standalone: 네트워킹을 고려하지 않는 단일 인스턴스
  • 싱글 플레이어(Local 세션)
  • 어떤 것도 다른 곳에 Replicate 하지 않음
  • 모든 Gameplay 클래스가 하나의 프로세스에서 실행
• Dedicated Server: Server 전용 인스턴스
  • Local 플레이어가 없음
  • 렌더링 하지 않고, GPU가 없이 구동 가능
  • 게임 로직과 네트워크 통신만 처리
  • 원격 머신이나 클라우드에 배포
• Listen Server: 한 플레이어가 Server 호스트 역할
  • Server이자 Client 역할을 수행
  • 호스트에게 UI와 PlayerController 존재
  • 호스트가 게임을 종료시 Server 또한 종료
  • P2P 스타일 게임에 많이 사용
• Client: 호스트가 아닌 모든 플레이어
  • Server로부터 데이터를 받음
  • 자신의 입력을 Server에 전송
  • 자율적(autonomous) 플레이어 컨트롤러 보유
  • 권한 있는 결정과 게임 상태 업데이트는 Server에 의존

언리얼에서 기본적으로 제공하는 네트워크 멀티플레이를 구현하는 방법에는 Listen Server와 Dedicated Server가 있습니다.
이외에도, 언리얼에서 제공하는 방법 외에 소켓 통신, Restful API 방식 등이 있습니다.

Dedicated Server

Dedicated Server(데디케이티드 서버)는 게임을 플레이하지 않는 전용 서버로, 클라이언트들이 접속하여 게임을 진행하는 방식입니다.

서버는 게임 화면이 없으며, 순수하게 네트워크 및 게임 로직만 처리합니다.

일반적으로 강력한 성능을 가진 별도의 서버 머신에서 실행됩니다.

클라이언트와는 별도로 실행되므로, 호스트 플레이어가 나가도 게임이 계속 유지됩니다.

• 장점
  • 네트워크 안정성이 높아, 많은 플레이어가 접속해도 성능이 비교적 안정적
  • 클라이언트와 분리되어 있어, 호스트가 종료되더라도 게임이 지속
  • 치트 방어에 유리하며, 공정한 게임 환경을 유지 가능
• 단점
  • 서버를 별도로 운영해야 하므로 비용이 발생
  • 서버를 호스팅하기 위한 추가적인 설정과 유지 관리가 필요

Image from BadenNorthey

GameMode는 서버에 존재하며, 게임 규칙을 제어합니다.

GameState는 서버와 모든 클라이언트에 존재하며, 게임의 전체적인 정보(점수, 시간 등)을 동기화 합니다.

PlayerController는 서버와 자신의 클라이언트에 존재하며, 자신의 입력을 자신의 클라이언트와 서버에서 알 수 있도록 합니다.

Pawn은 서버와 모든 클라이언트에 존재하며, 자신의 Pawn을 모든 플레이어가 볼 수 있도록 서버에 Replicate합니다.

Listen Server

Listen Server(리슨 서버)는 서버이자 클라이언트를 수행합니다.
즉, 호스트 플레이어가 게임을 실행하면서 동시에 서버 역할을 수행하며, 서버와 클라이언트가 같은 프로세스에서 실행됩니다.

다른 플레이어들은 호스트가 실행한 게임에 접속하여 멀티플레이를 진행할 수 있습니다.

호스트 플레이어가 나가면 서버가 종료됩니다.

소규모 협동게임이나 테스트 환경에서 빠르게 멀티플레이를 개발 할 때 사용하기 좋습니다.

• 장점
  • 별도의 서버 비용이 들지 않으며, 쉽게 설정할 수 있음
  • 개발 중 빠르게 멀티플레이를 테스트하기 용이
  • 개인 게임 서버를 쉽게 운영할 수 있음
• 단점
  • 호스트의 네트워크 상태가 게임 전체에 영향을 미침 (핑이 높거나, 호스트가 나가면 게임이 종료됨)
  • 서버와 클라이언트가 같은 프로세스에서 실행되므로, 서버 역할을 하는 플레이어에게 높은 성능이 요구됨
  • 클라이언트가 서버 역할을 하므로, 보안이 취약할 수 있음 (치트 방지 어려움)