【PC游戏】22与35,游戏中Ping技术的前世今生


3楼猫 发布时间:2022-05-20 13:09:24 作者:gdtop Language

Ping本为计算机专业术语,但在近期的英雄联盟MSI赛事中,关于Ping的争议频发,Faker在采访中说到游戏延迟5ms便能感受到差异,实际比赛中T1上单选手Zeus第一视角延迟22ms低于官方规定的35ms,拳头又发表近万字技术长文“自证”交由LPL官方审核,引发全网讨论;其实从网络游戏诞生以来,Ping技术便一直与游戏密不可分。

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高ping战士

当我们在玩游戏时,有可能会遇到极高的Ping值,在游戏中具体的表现就是极高的“延迟”,每次键盘或者鼠标的指令下达后,游戏反馈时间会变得极长,久而久之,游戏中的Ping比较高的玩家就被统称为“高ping战士”,本次MSI赛事中,RNG却在比赛中疑似体验到了不公正的“高Ping待遇”。

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经历过早期互联网发展阶段的老玩家几乎都当过“高ping战士”,不过以前大家更习惯说网速慢,按照一般的理解,网速越快,Ping就越低,网速越慢,Ping也就越高;到了后来,很多萌新只要遇到游戏卡顿,就会认为是网速问题。

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这里的网速慢,有可能是本身的互联网带宽服务慢,也有可能带宽很好但是服务器端Ping高;第三种可能则是帧数问题,与计算机的计算性能配置有很大关系,游戏中比如LOL一般也会在游戏画面的右上角同时标记出帧数和Ping值。

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延迟问题

本次MSI现场设置的问题还不只是Ping,今天的消息报道,Faker等T1选手觉得拳头游戏提供的训练场所的电脑配置有问题,帧率极低,打团的时候帧率甚至会掉到50,故选手们训练时感觉很苦恼,为此T1的高层亲自凌晨从首尔的基地拿到电脑,然后连夜用飞机空运到釜山。

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当然最主要问题还是本文的主角Ping值,通常情况下,我们在玩外服游戏时对Ping是最敏感的,这时往往需要加速器对游戏进行加速(比如小黑盒加速器),一般来说,加速器可以让玩家的延迟体验达到最优,但还有一个问题无法解决——

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距离。RNG目前所在地上海,与比赛地韩国釜山距离接近一千公里,即使加速器可以在分配服务器或者是带宽资源算法上做到最优,但是仍然无法解决距离所带来的问题,人类目前的技术也有限,或许得等到华为5G最终商业化研发出来(5G此前也有Ping时延不稳定的问题)。

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Ping值

在游戏感受上,Ping值越低感觉游戏越流畅,网络似乎也越通畅,于是就有了上面“网速越快,Ping就越低”这句话,但是理论上来说,Ping值和日常理解的网速还不太能联系起来。Ping全称为Packet Internet Groper,最初“发明”Ping时也并不是为了游戏而作。

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现在,我们最熟悉的是Ping诊断测试,打开电脑的命令行,输入“Ping” + “Domain Name”,可以快速测试某个域名是否可以访问,也就是能否“Ping得通”,同时返回的还有数据包测试多次来回的平均时长,单位以ms计算,也就是我们所说的Ping数值。

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经常自己建站的朋友也很熟悉各种Ping网络诊断工具,可以测试服务器对世界各地网络请求的响应情况,作为建站者,延迟Ping出现过高无法响应的问题时,一般会思考是自己的网络服务器出现了问题,可能是服务器自身所在地的网络环境较差。

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Ping与网速

理论上来说,Ping与网速(带宽)不能完全等价,二者之间速率也不一定能成正比,这可以涉及到Ping最初诞生的情况。Ping一词早期可以追溯到声呐的探测系统,测试两个节点之间的连通度,Ping在测试节点往返之间的通路,与声呐技术探测的过程类似。

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最早的Ping程序,则可以追溯到1983年,诞生于美国陆军的弹道研究实验室,由迈克·慕斯(Mike Muuss)所创,他毕业于约翰霍普金斯大学计算机系,为美国陆军“阿伯丁试验场”兵器中心的科学家,专门研究光线追踪技术、几何实体建模、MIMD架构和计算机网络技术。

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他编写了许多互联网基层的工具和协议,包括“TTCP协议”和“缺省网关”,然而人们记住他的却是随手发明出来的技术——Ping,当时他发现阿伯丁武器试验场基地的网络出现问题,然后结合几个月前一次学术研讨会上关于ICMP测试延迟的方法,慕斯决定动手一试。

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Ping的诞生

当时在会议上,这种测试延迟的方法与雷达探测系统发射声波然后接受的过程类似,只需要多次计算往返时间再取均值即可,恰好慕斯在大学时已经参与设计过不少声呐雷达系统的软件,于是便花了几个小时的时间就把Ping的初始程序写下来。

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1983年的一天晚上,Ping只是慕斯的一个无心之举,事后他将程序开源,加州大学伯克利分校CAL慧眼识珠,在其基础上遵循GPL开源协议写进Unix系统,之后便陆续进入了主流的macOS/Linux/Win等系统中,成为主流工具。

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当我们在使用Ping工具时,先向目标的IP地址,比如釜山,发送一个ICMP协议的数据包,经过上海-釜山一次往返回来,主机端收到Ping应答,即可计算出实际的延迟;如果出现异常,则有可能数据包未送到或者是送达但并未返回,此时ICMP协议返回的数据包会告诉开发者具体的原因。

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自从1983年被无意发明出来,Ping一直是用户最常见的功能之一,锁Ping也不是什么学术前沿的高深技术,许多大学本科hackathon就有ping工具的制作。在疫情之下,许多游戏都面临着Ping的问题,但基本上都可以得到比较公平的解决。

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遗憾的是,慕斯并没能看到这一幕,他在40岁时就因车祸去世。不过鉴于他作为Ping开创者的身份,许多赛博朋克小说为了纪念他便把慕斯写进科幻小说之中,约翰霍普金斯大学也设立慕斯研究奖来纪念他。

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然而四十年后的今天,在商业化做得如此好的英雄联盟赛事上,即便Ping相关技术早已成熟,但Ping问题却成为关注的焦点,迟迟没能得到完美的解决,也没有让人看到后台详细的延迟日志情况与实机测试的延迟数据,长篇大论的解释仍然不足以强有力地去证实比赛现场实时延迟情况,实在是令人遗憾。

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