编者按：本文来自微信公众号“游戏时光VGtime”（ID：VGTIME2015），作者 箱子，36氪经授权发布。
那些喜爱对战、共斗的玩家，经过这么多年的磨练，想必早已对稀奇古怪的网络问题见怪不怪。考虑到国内复杂的网络环境，以及运营商本身服务端的设置，如果用户不进行对应调整，联机游戏和线上游戏的体验往往不怎么顺畅。但围绕防火墙、带宽、网络提供商、地理位置等元素，每一种麻烦似乎都有个殊性。
比如《怪物猎人 世界》刚刚发售时，掉线的情况屡见不鲜，又比如让《最终幻想14》玩家深感钻心之痛的错误代码 —— “90002”和“2002”。让人困惑的是，它们是否有共通的成分？有没有一套一劳永逸的解决“公式”？若是从网络工程师的角度出发，专业技术人员又会如何审视这样一些问题？
物理的极限
“首先，所有玩家在联机的时候都存在一个物理延时问题，这个是所有人避免不了的，大家都距离很远，不管玩家和玩家之间，还是玩家和服务器之间都会存在这种问题。比如你玩美服的时候，相当于围着地球绕了半圈，从中国到美国，裸光纤都是 10000 公里以上，你就是乘着光速跑也要 100ms+。”
在向奇游联机宝的工程师请教时，对方抛出了最为基础的前提：传输延迟。
100ms 换算过来是 0.1 秒，尽管看起来很短，但对于某些强对抗的游戏而言，玩家已经能感受到明显的区别了。表现为 FPS 游戏里的命中检定失败，或是动作游戏里该躲的技能躲不开。如果传输的时间超过 200ms，往往还会伴随着无法访问网络的情况。
中国联通的网络路径图
若是路径和介质固定，再排除环境干扰，那么传输延迟基本是恒定的。可以依据光、电信号的传输速度，以及有线的光纤铜缆，无线的各种制式算出具体数值。但距离越长，意味着两台计算机间可能会出现更多的节点和硬件，其中还涉及到数字信号和电信号的转换。要是简单的来分类，可以说产生了“处理延迟”。
事实上，玩国服游戏也觉得“卡”，很大程度上都是“处理延迟”的锅。在工程师们的眼中，跨运营商联机时的复杂网络路径是个大问题：
“游戏数据包从用户侧到服务器会经过很多的中间设备，这些中间设备可能在不同的运营商，如路由器、网关、交换机等等，能够理解为快递的中转站。不同运营商到同一个服务器的路由路径很可能是不一样的，比如，电信用户玩上海的服务器，从用户直连上海，但是移动的用户玩相同的服务器，可能需要绕道广州再到上海，延时就增加了。”
对于消费者来说，网络路径中设备的转发能力是个未知数。如果运营商在硬件上偷工减料，那么封装、解码的时间肯定更长。简单的拿路由器来举例，网络高峰期拥堵的时候，来不及转发的数据包就在缓冲队列里待着。其中有很多猫腻，按照规则，可以让 IP 优先级高的先走，映射到服务里就是卖 VIP 用户。
红色为低延迟队列，VIP 先走
至于饱受诟病的外服联机，工程师表示，在距离更远、路径更复杂，以及上述这些前提条件都存在的情况下，数据包会七绕八绕的来到国际端线：
“第一个问题就是连不上游戏，很大可能是大量丢包或者流量被阻断了，阻断的原因就太多了，各种问题。在连接国际端线时，常见的部分流量被认为是翻墙流量，直接阻断，另外到部分国外 IP 或者地区的流量太大，会被限速，因为国际带宽是有限的，不可能让所有人都敞开用……举个例子就是白天你访问 R 星平台下《大镖客2》，白天下载速度很快，能跑到 10～20m，晚上下载就变成龟速。”
而在所知的范围内，北京（华北区）和上海（华东区）的国际出口，没法直接访问东南亚和澳洲的部分地区，就要绕道广州（华南区）和香港。
难缠的联机方式
上述这些棘手的情况，基本都来自外部环境，但其实在很多情况下，联机不畅源于用户本身的网络设置。换句话说，某种程度上是可以自行解决的。
比如《怪物猎人 世界》的联机方式主要基于 P2P，依靠参与游戏的玩家电脑自行解决网络同步。这里面牵扯到一个 Lockstep 的概念，可以想象成走军步，网络快的玩家要等网络慢的，所以有时候房主卡大家都要遭殃。而在这类方法中，“NAT 类型不开放”往往是弹出"5038f-MW1"等掉线代码的诱因。
P2P 的一个形象比喻
主机游戏玩家肯定对 NAT 不陌生，Xbox One 的 NAT 类型被分为开放、中等、严格和不可用四等，PS4 有 1、2、3 等，而 Switch 上也有 A、B、C、D 等，总之等级越靠后疑难杂症就越多。
NAT 的本意是“网络地址转换”，由于公网的 IP 数量不够用，运营商可以启用 NAT，将你的 IP 地址“转一下”，变成和很多人共享一个公网 IP。
光说概念可能不好理解，举个不算恰当的例子：
NAT 类型开放（1 和 A）：相当于有个送餐小哥给你送外卖，最后能顺着 IP 地址找到本人。
NAT 类型不开放：送餐小哥只能找到你公司的前台，外卖（数据包）得转发一道才能到你手中。
更细致的来看，假设你的 NAT 类型是“中等”，那证明前台小姐姐还愿意提着外卖来找你。如果是“不可用”，你的外卖可能就没人管了。总之在 P2P 的联机环境下，“不开放”会造成很大的影响。
NAT 服务器就像是夹在中间的一把锁
提高 NAT 类型等级的方法大同小异，要么找运营商协商（花钱）搞个公网 IP，要么用主机直接拔号上网，一定要用路由器的话，也要设置 DMZ，把端口开放给外部网络，核心思想是“少一面墙是一面墙”。
当然，游戏联机的方式并不全都基于 P2P，也有不少厂商用到了 C/S，即服务端与客户端直接通信，不涉及到 NAT 类型的问题，具体的案例有《守望先锋》《泰坦天降》和《光环》等等。
左边的连接方式是 P2P，右边为 C/S
但在这种较为传统的模式下，也会有一些特殊的问题。联机宝的工程师认为，同样是 C/S，有些游戏的服务器设置适合中国玩家，有些就不太适合了。通常表现为游戏中部分域名或者 IP 不通，导致登录问题，或者路由不是最优，导致丢包太多：
“比如《使命召唤 现代战争》，登录服务器在欧洲，游戏服务器在日本、韩国、新加坡、美国等各洲，试想一下，从你家到这些地方的网络都要延时稳定，不丢包才能够有比较好游戏体验。但是实际上国内到这些地区的网络延时大多数都 100ms 以上，到欧洲和美国都 200ms 以上，而且还大量丢包，所以根本没办法玩。”
值得一提的是，还有一些开发商会对联机方式来进行优化。以《荒野大镖客2》为例，如果玩家也可以用 P2P 直接打通，那就使用 P2P 进行通信。如果不行，会转到 R 星的中继服务器。但国内用户通常是两头都不占，不仅 NAT 类型不开放，连接服务器又受到物理极限的重重阻碍，往往只能望洋兴叹。
加速器干了什么
对于大多数人而言，改善联机体验的省心办法，无非就是开个游戏加速器。
有人会对它们的原理感到好奇，这背后其实是一个比较综合性的问题，牵扯到为客户端选择正真适合的端口，减少网络路径的复杂性，或是直接架设区域服务器，最大限度的降低访问延迟。
经营加速器业务的机构，通常会架设多个节点服务器，租借多线机房来提高用户的连接效率。玩家启动客户端时，用 SOCKS5 协议来和代理服务器打交道，代理服务器再和真正的游戏服务器打交道。要么就是部署自动切换运营商的多线 VPN 服务器作为加速节点，给玩家分配一个虚拟的 IP 地址。
比如联机宝的节点接入了三大运营商，中转后走专线直接连到游戏服务器，此外国际出口用的也是专线。正如之前提到的，这么做可以简化网络路径，好比数据包没有必要从成都绕到广州，又到黑龙江，折腾一大圈最后到北京，而是从成都到北京的直达线路。
所谓的专线你能够理解成，本来一条道路上有视频、语音、文档等牌子的“汽车”在跑，而专线只允许“游戏牌汽车”通过。而且加速器一般会租用国际企业带宽，腾出来给玩家用，再加上加速网络中能做到 NAT 开放，因此能够解决 NAT 穿透中的不开放问题，所以掉线和延迟的情况都会得到较大改善。
亚马逊云的专线服务：左边正常接入需要走复杂的网络路径，右边专线就是直达
不过，虽然原理是这个原理，用户的问题总是千奇百怪。
根据工程师透露，原则上他们是通过游戏测试对数据包做多元化的分析，确认数据包的收发路径（去程和回程的路径），看看问题类型到底是丢包还是阻断，总之讲究一个对症下药：
“比如我们检测到一个用户丢包，会优先排查用户的本地网络是不是真的存在问题，然后再排查用户到我们节点的网络问题，最后一步是排查我们节点到服务器的网络……举个例子，发现用户到我们节点连接不稳定，会给用户更换节点，然后保障网络顺畅。”
但在这样的一个过程中，经常会遇到比较无厘头的事情。有的暴躁老哥把对应 WAN 口的网线插到 LAN 口，最后让他拍了个视频，开远程才发现是网线接错了。还有《怪物猎人 世界》的玩家，没法联机的真正原因是“下载包缺失了部分文件”，得重新下载游戏。总之缘由无论是不是加速器引起的，事情总得管到底。
总的来说，若是纯粹在国内联机，掉线、延迟与两台电脑间的直线距离关系不大，毕竟现在用光导纤维传输很普及。问题在于，国内数得上名字的网络运营商就接近 10 家，它们之间的网络是有壁垒的，这会加大数据交互的处理成本，也是中小运营商和校园网体验不好的原因之一。
另外无论是连国内、还是要走国际端线，都有可能遇上网络拥塞的情况。特定情况下，这与运营商超卖带宽的行为有关，导致的结果，可以类比成那些 MMORPG 的排队盛况，归根究底，可能还是运营商的硬件没那么给力。
你会发现很多技术工作都是围绕着处理延迟展开的。无论是优化“本没必要那么复杂”的网络路径，解决跨运营商问题，还是改善 NAT 类型，共通之处都是在现有硬件下，对游戏联机的环境做简化。但具体到细节，就未必有一劳永逸的解决办法了。
在与我交流的过程中，网络工程师们的态度大多很有意思，他们排查故障的切入点，往往都是我们觉得比较浅层的东西。或许从基础的细节入手，恰恰是能够全面审视网络状况，以及深耕这一行的关键所在吧。
