探索 Golang 云原生游戏服务器开发，3 分钟快速理解 Nano 通信协议（内含记忆脑图）

2020-12-16 1,661 阅读3分钟

介绍

这是一个系列

官方文档: 通信协议

nano 协议格式

两层编码

message

route/protobuf 压缩
编码方式可自定义
编码结果传递给 package 层

package

握手过程
心跳
数据传输编码
编码结果可以通过 tcp，websocket 等协议传输

协议层

发包

Message > Protobuf/JSON Encoder > Nano Message Encoder > Nano Packet Encoder

解包

Nano Packet Decoder > Nano Message Decoder > Protobuf/JSON Decoder > Message

Nano Package

封装在面向连接的二进制流的通讯协议

控制包

应用层面的控制流程

客户端和服务器的握手
心跳
服务器主动断开连接的通知

数据包

客户端和服务器之间传输应用数据

nano 数据包格式

header
- 包的类型 type（1 byte）
  - 0x01 客户端到服务器的握手请求以及服务器到客户端的握手响应
  - 0x02 客户端到服务器的握手ack
  - 0x03 心跳包
  - 0x04 数据包
  - 0x05 服务器主动断开连接通知
- 包的长度 length（3 bytes）
  - body 内容长度，3个byte的大端整数，因此最大的包长度为2^24个byte
body
- 数据内容 body（length bytes）
  - 二进制的传输内容

握手 Package

握手请求
- 系统部分
  - sys.version 客户端的版本号
  - sys.type 客户端的类型
- 用户部分
  - user 用户自定义部分
握手响应
- code
  - 200 成功
  - 500 失败
  - 501 客户端版本号不符合
- sys
  - heartbeat 可选，心跳时间间隔（秒）
  - dict 可选，route 字段压缩的映射表
  - protos 可选，protobuf压缩的数据定义
- user
  - 可选，用户自定义的握手数据
正常握手的流程
- —> handshake request（client）
- <— handshake response（server）
- —> handshake ack（client）

心跳 Package

心跳包的length字段为0，body为空
心跳超时时间为2倍的心跳间隔时间
心跳的流程
- —> heartbeat Client
- <— heartbeat（wait heartbeat interval）Sever
- —> next heartbeat （wait heartbeat interval）Client

数据 Package

客户端和服务器之间传输数据所用
body 部分是由上层传下来的任意二进制数据
package 层不会对body内容做任何处理

服务器主动断开 Package

如：踢掉某个在线玩家
会先向客户端发送一个控制消息，然后再断开连接

Nano Message

主要作用是封装消息头

标志位(flag)

flag（1byte）它决定了后面的消息类型和内容的格式
- preserved（4 bits）预留4位
- message type（3 bits）范围为0～7
- route（1 bit）表示 route 是否压缩，影响 route 字段的长度
message id（0~5 bytes）varints 128变长编码，根据值的大小
route（0~256 bytes）根据消息类型以及内容的大小

消息类型(Message Type)

flag 字段的第 2-4 位来确定

request
- ----000- | <message id> | <route>
notify
- ----001- | <route>
response
- ----010- | <message id>
push
- ----011- | <route>

路由压缩标志(Route Compression Flag)

[-------0] (flag)
- <length>1 byte | <utf8 string> (route)
[-------1] (flag)
- <route code> (2 bytes)