Unity 네트워크 기초 이론 (클라이언트-서버 구조)

Unity 네트워크 기초 이론: 클라이언트-서버 구조

온라인 멀티플레이어 게임 개발에서 네트워크는 핵심적인 역할을 합니다. 특히, 클라이언트-서버 구조는 대부분의 네트워크 게임에서 사용되는 기본적인 아키텍처입니다. 이번 포스팅에서는 Unity에서의 네트워크 기초와 클라이언트-서버 구조에 대해 설명하겠습니다.

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1. 클라이언트-서버 구조란?

클라이언트-서버 구조는 네트워크 통신의 기본 아키텍처 중 하나로, 데이터를 처리하고 전송하는 두 가지 주요 역할이 있습니다.

• 클라이언트(Client): 사용자 인터페이스를 제공하며 서버와 데이터를 주고받습니다.
• 서버(Server): 데이터를 중앙에서 처리하고 클라이언트에 정보를 전달합니다.

특징:

• 중앙 집중화된 데이터 처리로 클라이언트 간 동기화가 용이.
• 데이터 보안이 상대적으로 강함.
• 서버 과부하가 발생할 수 있음.

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2. 클라이언트-서버 구조의 장단점

장점	단점
중앙 서버로 데이터 관리가 용이	서버 과부하 시 성능 저하 가능
클라이언트 간의 실시간 동기화 가능	네트워크 지연(Latency) 문제 발생 가능
클라이언트의 데이터 조작 가능성 감소	서버 유지비 발생

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3. Unity에서 네트워크 구현

Unity에서는 Netcode for GameObjects (NGO), Photon, 또는 Mirror와 같은 네트워크 프레임워크를 사용하여 클라이언트-서버 구조를 구현할 수 있습니다.

주요 네트워크 솔루션

1. Netcode for GameObjects (NGO): Unity의 공식 네트워크 라이브러리.
2. Photon: 간단한 설정과 클라우드 서버를 지원.
3. Mirror: 오픈 소스이며 커뮤니티 지원이 활발.

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4. 클라이언트-서버 통신의 기본 원리

1) 서버 설정

서버는 클라이언트의 요청을 처리하고, 게임 상태를 유지하며, 클라이언트 간 데이터를 동기화합니다.
서버는 일반적으로 고성능 머신이나 클라우드 서비스에서 실행됩니다.

2) 클라이언트 설정

클라이언트는 사용자의 입력을 서버에 전달하고, 서버로부터 게임 상태를 수신하여 화면에 렌더링합니다.

3) 데이터 흐름

1. 클라이언트가 서버에 연결 요청을 보냅니다.
2. 서버는 클라이언트를 승인하고 연결을 설정합니다.
3. 클라이언트는 사용자 입력 데이터를 서버에 전송합니다.
4. 서버는 데이터를 처리한 후 결과를 모든 클라이언트에 브로드캐스트합니다.

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5. Unity에서의 클라이언트-서버 구현 기본 코드

1) 서버 역할 설정

using UnityEngine;
using Unity.Netcode;

public class ServerManager : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        NetworkManager.Singleton.StartServer(); // 서버 시작
        Debug.Log("서버가 시작되었습니다.");
    }
}

2) 클라이언트 역할 설정

using UnityEngine;
using Unity.Netcode;

public class ClientManager : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        NetworkManager.Singleton.StartClient(); // 클라이언트 시작
        Debug.Log("클라이언트가 서버에 연결되었습니다.");
    }
}

3) 호스트 역할 설정

서버와 클라이언트를 동시에 실행하는 호스트 모드는 소규모 멀티플레이어 게임에서 유용합니다.

using UnityEngine;
using Unity.Netcode;

public class HostManager : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        NetworkManager.Singleton.StartHost(); // 호스트 시작
        Debug.Log("호스트가 시작되었습니다.");
    }
}

 

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6. 클라이언트-서버 동기화

1) RPC(Remote Procedure Call)

클라이언트와 서버 간 특정 동작을 실행하기 위해 사용됩니다.

[ServerRpc]
void ServerRpcExample()
{
    Debug.Log("서버에서 실행됨");
}

[ClientRpc]
void ClientRpcExample()
{
    Debug.Log("클라이언트에서 실행됨");
}

2) 변수 동기화

Netcode에서는 NetworkVariable을 사용하여 데이터를 동기화할 수 있습니다.

using Unity.Netcode;

public class SyncData : NetworkBehaviour
{
    public NetworkVariable<int> playerScore = new NetworkVariable<int>();

    void Update()
    {
        if (IsServer)
        {
            playerScore.Value += 1; // 서버에서 점수 증가
        }
    }
}

 

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7. 네트워크 개발 시 고려사항

1. 지연 시간(Latency)
   • 네트워크 지연 시간을 최소화하기 위해 서버 위치와 클라이언트의 물리적 거리를 고려하세요.
2. 패킷 손실(Packet Loss)
   • 중요한 데이터는 신뢰성 있는 전송(TCP)을 사용하고, 반복 가능한 데이터는 비신뢰성 전송(UDP)을 사용합니다.
3. 보안
   • 서버에 민감한 데이터를 저장하고 클라이언트의 요청을 검증하여 해킹을 방지합니다.

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8. 요약

Unity에서의 클라이언트-서버 구조는 멀티플레이어 게임 구현의 핵심입니다.

• 클라이언트-서버 구조를 통해 데이터를 효율적으로 관리하고 동기화할 수 있습니다.
• Unity Netcode for GameObjects 또는 Photon 같은 네트워크 솔루션을 사용해 네트워크 게임을 쉽게 개발할 수 있습니다.