Redes y videojuegos
Carlos León
cleon@ucm.es
Aviso
- Este tema no es una introducción a las redes
- Omite casi todo lo importante de su funcionamiento
- Sólo vale para programar algo rápido y sencillo
- Muchos gatitos sufrirán si creéis que sabéis de redes
- Me despedirán si se enteran de que os he contado redes
. . .
Esto no está ocurriendo en realidad
Topologías de red
Una red son sólo dos o más ordenadores conectados
Para que esto funcione, los nodos de la red tienen conocer el protocolo de comunicación
Figura 1: Las redes y los protocolos ocurren según un modelo de capas
TCP y UPD
En la capa de transporte, en uno de los estándares (IP) hay un par de protocolos muy relacionados: TCP y UDP
Son alternativas, con ventajas e inconvenientes, para enviar paquetes de datos
- UDP tiene menos sobrecarga
- TCP es más fiable
En videojuegos se usan ambos (dependiendo de para qué), pero nosotros vamos a usar sólo TCP
Redes cliente-servidor
Una manera usual y típica de hacer una conexión en red (en nuestro caso, en Internet), es con un modelo cliente-servidor
El servidor
En un programa (no una máquina) que está siempre ejecutando, y recibe peticiones de conexión de los clientes
Si acepta una conexión, se creará un canal de comunicación bidireccional con ese cliente
El servidor se ejecuta en algún ordenador conectado a una red, y eso le da una dirección única: su dirección IP
Hay varias maneras de asignar la dirección IP a un ordenador (interfaz de red, en realidad)
Puede ser que te asignen una cada vez que te conectes a un route (IP dinámica, puede cambiar en cada reconexión) o que el sistema operativo tenga configurada la IP que quiere (IP estática)
Obviamente, queremos que el servidor tenga una IP estática para que los clientes sepan a quién conectarse
Además, cada programa puede comunicarse, dentro de una misma IP, en un puerto concreto (que es sólo un número)
Es decir, en una misma máquina (IP: 147.96.92.63), podríamos tener:
- Un programa que sirva páginas web en el puerto 80 (147.96.92.63:80)
- Un programa que sirva la lógica de un videojuego en el puerto 3000 (147.96.92.63:3000)
A veces, podemos tener un nombre para ese ordenador (http://www.ucm.es), pero estos nombres son sólo un "alias" para la dirección IP
El cliente
Es un programa que:
- Conoce la dirección IP de un servidor (para poder "llamar")
- Le solicita conectarse
- Una vez conectado, puede enviar y recibir mensajes sólo al servidor
- En una arquitectura cliente-servidor pura, los clientes no hablan entre sí
Figura 2: Arquitectura cliente-servidor
Comunicación simple de nodos
Un sistema simple (como los que vamos a usar), tendría un protocolo como:
- El servidor está arrancado y escuchando en un puerto concreto
- El cliente "llama" a la IP del servidor, a través del puerto concreto
- El servidor acepta, y añade al cliente a su lista
- El cliente y el servidor se intercambian mensajes
- El cliente se desconecta, y el servidor lo saca de su lista
Más opciones
Lo que haremos aquí es una versión muy sencilla y funcional (y didáctica) de juegos en red