【PC遊戲】22與35,遊戲中Ping技術的前世今生


3樓貓 發佈時間:2022-05-20 13:09:24 作者:gdtop Language

Ping本為計算機專業術語,但在近期的英雄聯盟MSI賽事中,關於Ping的爭議頻發,Faker在採訪中說到遊戲延遲5ms便能感受到差異,實際比賽中T1上單選手Zeus第一視角延遲22ms低於官方規定的35ms,拳頭又發表近萬字技術長文“自證”交由LPL官方審核,引發全網討論;其實從網絡遊戲誕生以來,Ping技術便一直與遊戲密不可分。

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高ping戰士

當我們在玩遊戲時,有可能會遇到極高的Ping值,在遊戲中具體的表現就是極高的“延遲”,每次鍵盤或者鼠標的指令下達後,遊戲反饋時間會變得極長,久而久之,遊戲中的Ping比較高的玩家就被統稱為“高ping戰士”,本次MSI賽事中,RNG卻在比賽中疑似體驗到了不公正的“高Ping待遇”。

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經歷過早期互聯網發展階段的老玩家幾乎都當過“高ping戰士”,不過以前大家更習慣說網速慢,按照一般的理解,網速越快,Ping就越低,網速越慢,Ping也就越高;到了後來,很多萌新只要遇到遊戲卡頓,就會認為是網速問題。

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這裡的網速慢,有可能是本身的互聯網帶寬服務慢,也有可能帶寬很好但是服務器端Ping高;第三種可能則是幀數問題,與計算機的計算性能配置有很大關係,遊戲中比如LOL一般也會在遊戲畫面的右上角同時標記出幀數和Ping值。

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延遲問題

本次MSI現場設置的問題還不只是Ping,今天的消息報道,Faker等T1選手覺得拳頭遊戲提供的訓練場所的電腦配置有問題,幀率極低,打團的時候幀率甚至會掉到50,故選手們訓練時感覺很苦惱,為此T1的高層親自凌晨從首爾的基地拿到電腦,然後連夜用飛機空運到釜山。

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當然最主要問題還是本文的主角Ping值,通常情況下,我們在玩外服遊戲時對Ping是最敏感的,這時往往需要加速器對遊戲進行加速(比如小黑盒加速器),一般來說,加速器可以讓玩家的延遲體驗達到最優,但還有一個問題無法解決——

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距離。RNG目前所在地上海,與比賽地韓國釜山距離接近一千公里,即使加速器可以在分配服務器或者是帶寬資源算法上做到最優,但是仍然無法解決距離所帶來的問題,人類目前的技術也有限,或許得等到華為5G最終商業化研發出來(5G此前也有Ping時延不穩定的問題)。

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Ping值

在遊戲感受上,Ping值越低感覺遊戲越流暢,網絡似乎也越通暢,於是就有了上面“網速越快,Ping就越低”這句話,但是理論上來說,Ping值和日常理解的網速還不太能聯繫起來。Ping全稱為Packet Internet Groper,最初“發明”Ping時也並不是為了遊戲而作。

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現在,我們最熟悉的是Ping診斷測試,打開電腦的命令行,輸入“Ping” + “Domain Name”,可以快速測試某個域名是否可以訪問,也就是能否“Ping得通”,同時返回的還有數據包測試多次來回的平均時長,單位以ms計算,也就是我們所說的Ping數值。

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經常自己建站的朋友也很熟悉各種Ping網絡診斷工具,可以測試服務器對世界各地網絡請求的響應情況,作為建站者,延遲Ping出現過高無法響應的問題時,一般會思考是自己的網絡服務器出現了問題,可能是服務器自身所在地的網絡環境較差。

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Ping與網速

理論上來說,Ping與網速(帶寬)不能完全等價,二者之間速率也不一定能成正比,這可以涉及到Ping最初誕生的情況。Ping一詞早期可以追溯到聲吶的探測系統,測試兩個節點之間的連通度,Ping在測試節點往返之間的通路,與聲吶技術探測的過程類似。

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最早的Ping程序,則可以追溯到1983年,誕生於美國陸軍的彈道研究實驗室,由邁克·慕斯(Mike Muuss)所創,他畢業於約翰霍普金斯大學計算機系,為美國陸軍“阿伯丁試驗場”兵器中心的科學家,專門研究光線追蹤技術、幾何實體建模、MIMD架構和計算機網絡技術。

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他編寫了許多互聯網基層的工具和協議,包括“TTCP協議”和“缺省網關”,然而人們記住他的卻是隨手發明出來的技術——Ping,當時他發現阿伯丁武器試驗場基地的網絡出現問題,然後結合幾個月前一次學術研討會上關於ICMP測試延遲的方法,慕斯決定動手一試。

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Ping的誕生

當時在會議上,這種測試延遲的方法與雷達探測系統發射聲波然後接受的過程類似,只需要多次計算往返時間再取均值即可,恰好慕斯在大學時已經參與設計過不少聲吶雷達系統的軟件,於是便花了幾個小時的時間就把Ping的初始程序寫下來。

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1983年的一天晚上,Ping只是慕斯的一個無心之舉,事後他將程序開源,加州大學伯克利分校CAL慧眼識珠,在其基礎上遵循GPL開源協議寫進Unix系統,之後便陸續進入了主流的macOS/Linux/Win等系統中,成為主流工具。

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當我們在使用Ping工具時,先向目標的IP地址,比如釜山,發送一個ICMP協議的數據包,經過上海-釜山一次往返回來,主機端收到Ping應答,即可計算出實際的延遲;如果出現異常,則有可能數據包未送到或者是送達但並未返回,此時ICMP協議返回的數據包會告訴開發者具體的原因。

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自從1983年被無意發明出來,Ping一直是用戶最常見的功能之一,鎖Ping也不是什麼學術前沿的高深技術,許多大學本科hackathon就有ping工具的製作。在疫情之下,許多遊戲都面臨著Ping的問題,但基本上都可以得到比較公平的解決。

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遺憾的是,慕斯並沒能看到這一幕,他在40歲時就因車禍去世。不過鑑於他作為Ping開創者的身份,許多賽博龐克小說為了紀念他便把慕斯寫進科幻小說之中,約翰霍普金斯大學也設立慕斯研究獎來紀念他。

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然而四十年後的今天,在商業化做得如此好的英雄聯盟賽事上,即便Ping相關技術早已成熟,但Ping問題卻成為關注的焦點,遲遲沒能得到完美的解決,也沒有讓人看到後臺詳細的延遲日誌情況與實機測試的延遲數據,長篇大論的解釋仍然不足以強有力地去證實比賽現場實時延遲情況,實在是令人遺憾。

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