Modelling of network traffic for multiplayer role playing games based on user behaviour : : doctoral thesis - Sužnjević, Mirko (M. Sužnjević ; Fakultet elektrotehnike i računarstva, 2012)
SAŽETAK: Karakteristike mrežnog prometa koji generiraju višekorisničke igre s preuzimanjem uloga su vrlo promjenjive. Varijacije u mrežnom opterećenju mogu dostizati i razliku od deset puta između najniže i najviše vrijednosti. Treba uzeti u obzir da je riječ o prosječnim vrijednostima u vremenskim periodima na razini minuta, pa čak i sati. U ovoj disertaciji predložen je izvorišni model mrežnog prometa. Izvorišni modeli mrežnog prometa temelje se na ponašanju aplikacija koje se nalaze na krajnjim točkama mreže. Predloženi model objašnjava i obuhvaća uočene varijacije karakteristika mrežnog prometa. Model se temelji na ponašanju korisnika unutar višekorisničkih igara s preuzimanjem uloga. Kao studijski slučaj koristi se umrežena igra World of Warcraft proizvođača Activision Blizzard. Kako su virtualni svjetovi ovih igara vrlo složeni, a broj interakcija i situacija u kojem se korisnik može naći velik, za potrebe modeliranja predložena je klasifikacija korisničkih akcija. Predložene kategorije korisničkih akcija su: trgovanje, traganje ili izvršavanje zadataka, borba između igrača, napadanje tamnica i masovno napadanje tamnica. Različitost identificiranih kategorija ponašanja potvrđena je kroz mjerenje i usporedbu karakteristika mrežnog prometa pojedinačne kategorije. Za svaku kategoriju kreiran je matematički model mrežnog prometa koji se sastoji od kompleksnih statističkih distribucija koje opisuju veličinu jedinica podataka koji se šalju na razini aplikacije (ne na razini, primjerice, datagrama protokola IP), te međudolazna vremena između dva uzastopna slanja jedinica podataka. Na temelju identificiranih kategorija provedena su mjerenja ponašanja korisnika pomoću kojih je kreiran model ponašanja korisnika. Kreirani model opisuje ponašanje pojedinačnog korisnika, ali i zbirno ponašanje svih korisnika na razini usluge. Također, proučen je odnos između psihološke motivacije korisnika i njihovog ponašanja na razini aplikacije. Razvijeni modeli ponašanja korisnika i njihov utjecaj na mrežne karakteristike prometa objedinjeni su kroz funkcijsku arhitekturu programskog generatora mrežnog prometa utemeljenog na ponašanju korisnika (engl. User Behaviour Based Network Traffic Generator - UrBBaN-Gen.). UrBBaN-Gen čine tri programska modula: 1) simulator korisničkog ponašanja, 2) sustav za kontrolu distribuiranog generiranja prometa te 3) generator mrežnog prometa. Simulator korisničkog ponašanja razvijen je primjenom programskog jezika Java, a sustav za kontrolu distribuiranog generiranja prometa primjenom Jave te Python i Bash skripti. Generator mrežnog prometa temelji se na softveru otvorenog koda Distribuirani internetski mrežni generator (engl. Distributed Internet Traffic Generator -- D-ITG), koji je modificiran kako bi se u njega ugradili modeli prometa predloženih kategorija korisničkih akcija. Razvijeni model mrežnog prometa je uspoređen s modelima za istu uslugu poznatima u literaturi te su pokazane njegove prednosti. Također, model je verificiran kroz usporedbu sintetičkog, računalno generiranog prometa sa stvarnim prometom, te je pokazano da karakteristike generiranog prometa zadovoljavajuće sliče karakteristikama stvarnog prometa. Znanstveni doprinos disertacije je sljedeći: 1. Klasifikacija tipova korisničkih akcija unutar virtualnih okruženja igara s preuzimanjem uloga i karakterizacija pripadajućeg mrežnog prometa, 2. Model ponašanja korisnika, temeljen na kategorijama korisničkih akcija, motivacijskim parametrima te identificiranim uzorcima ponašanja na razini aplikacije, i 3. Arhitektura i programska izvedba generatora mrežnog prometa zasnovanog na modelu i verifikacija modela kroz usporedbu sintetiziranog i stvarnog mrežnog prometa. -