Modoo RPG

Introduction

Modoo RPG는 대규모 다중 사용자 온라인 롤플레잉 게임(MMORPG) 시스템입니다. 본 문서는 이 게임 시스템의 전체적인 아키텍처와 핵심 구성 요소를 설명합니다.

Architecture Diagram

C4Container
  title Game System Architecture - C4 Container Diagram

  Person(player, "Player", "Game user")

  System_Boundary(game_system, "Game System") {
    Container(api_gateway, "API Gateway", "Technology TBD", "Routes and manages API requests for auxiliary services")
    Container(client, "Client Application", "Flutter", "Provides user interface and game interactions")
    Container(main_server, "Main Game Server", "Rust", "Handles core game logic and coordinates other services")
    
    ContainerQueue(kafka, "Message Broker", "Kafka", "Facilitates communication between services")

    Boundary(auxiliary_services, "Auxiliary Services") {
      Container(user_service, "User Service", "Kotlin/Spring", "Manages user accounts and authentication")
      Container(item_service, "Item Service", "Kotlin/Spring", "Manages in-game items and inventory")
      Container(other_services, "Other Services", "Kotlin/Spring", "Various other game-related services")
    }

    Boundary(infrastructure, "Infrastructure") {
      ContainerDb(database, "Main Database", "Database", "Stores persistent game data")
      ContainerDb(redis, "Cache", "Redis", "Stores temporary and frequently accessed data")
    }
  }

  BiRel(player, client, "Interacts with")
  BiRel(client, main_server, "Communicates directly for real-time game logic")
  Rel(client, api_gateway, "Sends requests for auxiliary services")

  BiRel(api_gateway, kafka, "Publishes and subscribes to")
  Rel(kafka, user_service, "Sends messages to")
  Rel(kafka, item_service, "Sends messages to")
  Rel(kafka, other_services, "Sends messages to")

  Rel_R(api_gateway, user_service, "Optional direct communication for critical real-time requests", $textColor="gray", $lineColor="gray")
  Rel_R(api_gateway, item_service, "Optional direct communication for critical real-time requests", $textColor="gray", $lineColor="gray")
  Rel_R(api_gateway, other_services, "Optional direct communication for critical real-time requests", $textColor="gray", $lineColor="gray")

  BiRel(main_server, kafka, "Publishes and subscribes to")

  Rel_Back(main_server, database, "Reads from and writes to")
  Rel_Back(user_service, database, "Reads from and writes to")
  Rel_Back(item_service, database, "Reads from and writes to")
  Rel_Back(other_services, database, "Reads from and writes to")

  UpdateElementStyle(player, $fontColor="green", $bgColor="#fffffe", $borderColor="green")
  UpdateElementStyle(client, $fontColor="blue", $bgColor="#fffffe", $borderColor="blue")
  UpdateElementStyle(main_server, $fontColor="red", $bgColor="#fffffe", $borderColor="red")
  UpdateElementStyle(api_gateway, $fontColor="purple", $bgColor="#fffffe", $borderColor="purple")
  UpdateLayoutConfig($c4ShapeInRow="3", $c4BoundaryInRow="1")

Loading

Components

Client Application (Flutter)

• 실시간 게임 로직을 위한 메인 게임 서버와의 직접 통신
• 보조 서비스 요청을 위한 API Gateway 활용

Main Game Server (Rust)

• 핵심 게임 로직 처리 및 실시간 상호작용 관리
• Rust
  • 낮은 지연 시간과 높은 처리량 보장
• Tick-based 시스템
  • 게임 로직이 일정한 간격(tick)으로 실행되어 일관된 게임 경험 제공
  • 서버와 클라이언트 간의 동기화 용이
• Behavior Tree (bonsai)
  • AI 및 NPC의 복잡한 행동 패턴 구현에 활용
• 동적 공식 평가 (fasteval)
  • 게임 내 공식(데미지 계산 등)을 YAML 파일에 저장
  • 게임 밸런싱 및 조정 용이

API Gateway

• 클라이언트와 보조 서비스 사이의 중앙 진입점 역할
• 요청 라우팅, 구성, 프로토콜 변환 등을 담당
• 필요시 보조 서비스와의 직접 통신 지원으로 유연성 확보

Auxiliary Services (Kotlin/Spring)

• 사용자 관리, 아이템 관리 등 특정 도메인 로직을 담당하는 마이크로서비스
• Kotlin과 Spring 프레임워크를 사용하여 빠른 개발과 안정성 확보
• 각 서비스는 독립적으로 배포 및 확장 가능

Message Broker (Kafka)

• 서비스 간 비동기 통신을 위한 중앙 메시지 브로커
• 이벤트 기반 아키텍처를 지원하여 서비스 간 느슨한 결합 실현
• 높은 처리량과 내구성을 제공하여 대규모 실시간 데이터 처리 지원

Kafka Streams와 StateStore 활용

• Streams의 StateStore를 활용해 고성능 서비스 구현, RocksDB를 백엔드로 내결함성을 제공

Infrastructure

• Main Database: 영구적인 게임 데이터 저장소로 사용
  • 주로 게임 세션 종료 시 데이터 영속화에 활용
• Redis Cache:
  • 세션 관리, 실시간 순위표 등 임시 데이터 저장에 활용