Pour relever le défi d’offrir un jeu rapide, fluide et sans gigue avec une latence de bout en bout très faible, le géant des médias sociaux Meta a créé une infrastructure capable d’exécuter plusieurs jeux sur un seul serveur – pour une efficacité économique – tout en assurant la sécurité des données, ont affirmé les ingénieurs logiciels de l’entreprise dans un blog publié jeudi.
Cette plateforme de jeu à faible latence pourrait également servir de base au Metaverse en attente de Meta, ont-ils affirmé.
Facebook a lancé sa plateforme de jeux en nuage en 2020, offrant aux utilisateurs un accès rapide aux jeux mobiles natifs Android et Windows sur tous les navigateurs. Le volume élevé d’accès des consommateurs s’est accompagné d’un volume élevé de défis pour les développeurs et les ingénieurs.
Gestion du réseau, de l’hébergement et des clusters
La première mesure prise par Meta pour fournir une faible latence de bout en bout était physique : réduire la distance entre l’infrastructure de jeu en nuage et les joueurs eux-mêmes. Pour ce faire, Meta a eu recours à l’informatique en périphérie et a déployé ses services à proximité de grandes populations de joueurs. L’objectif de l’informatique périphérique est de « disposer d’un environnement d’hébergement unifié pour s’assurer que nous pouvons exécuter autant de jeux que possible de manière aussi fluide que possible », ont écrit les ingénieurs de Meta Qunshu Zhang et Xiaoxing Zhu.
Ensuite, Meta s’est fixé pour objectif de « s’assurer que nous pouvons exécuter autant de jeux que possible de manière aussi fluide que possible », ont écrit les ingénieurs.
Pour cela, Meta s’est associé à Nvidia pour construire un environnement d’hébergement au-dessus des GPU qu’ils utilisent. Meta pense que cette étape permettra d’obtenir « la haute fidélité et la faible latence dont nous avons besoin pour le chargement et le streaming des jeux ».
La gestion des clusters est la dernière pièce du défi de la réduction de la latence de bout en bout. Pour cela, Meta a utilisé sa gestion de cluster interne Twine. Twine coordonne les serveurs de jeux en périphérie, tandis que des services d’orchestration personnalisés gèrent les signaux de diffusion en continu. Il existe différentes solutions d’hébergement pour Windows et Android, ce qui permet une plus grande flexibilité.
Streaming audio et vidéo
La haute qualité audio et vidéo est sans doute l’élément le plus important du cloud gaming. Les personnages peuvent sauter, mais l’audio et la vidéo ne doivent absolument pas sauter. Les ingénieurs de Meta ont choisi WebRTC avec le protocole de transport en temps réel sécurisé (SRTP) pour le streaming des entrées utilisateur et des trames vidéo/audio.
Les ingénieurs ont examiné de près leur flux de travail actuel :
Un joueur a effectué une action (faire sauter le personnage) -> l’événement de clic a été capturé et envoyé au serveur -> l’émulateur de jeu a reçu l’événement -> le jeu a rendu une trame qui contenait le résultat de l’action (le personnage a sauté) -> Meta a capturé la trame rendue, l’a copiée et encodée en utilisant un encodeur vidéo -> la trame a été mise en paquet pour tenir dans un paquet UDP (User Datagram Protocol) -> envoyé par le réseau au joueur -> le paquet est décodé en trames et rendu pour le joueur.
Bien que chaque action soit exécutée rapidement, toutes ces actions additionnées pouvaient entraîner des performances apparemment lentes.
Le flux de travail révisé comprend désormais moins d’étapes :
Désormais, lorsqu’un jeu rend une image, celle-ci est rendue dans le GPU et ne quitte pas la mémoire du GPU avant d’être encodée. Par conséquent, le nouveau processus n’utilise pas beaucoup le bus PCI entre le GPU et le serveur principal. Pour plus d’efficacité, ce processus crée également une image codée qui finit par être plus petite que l’image brute.
Pour continuer à améliorer la latence, la vidéo est envoyée avant l’audio au moment du décodage, ce qui va à l’encontre de la pratique actuelle qui consiste à envoyer l’audio et la vidéo ensemble. Meta peut également tirer parti de la latence inhérente à l’écran de l’ordinateur ou du téléphone du lecteur. L’écran rend les images une par une à un certain rythme (par exemple, 30 ou 60 images par seconde). Meta peut utiliser ces intervalles imperceptibles entre les images pour absorber une partie de la gigue et lisser la vidéo. Pour les appareils prenant en charge un nombre d’images par seconde plus élevé, la latence peut encore être réduite.
Sécurité
Servant un système basé sur Windows et Android, le système relève intrinsèquement les défis de sécurité de ces environnements et doit également être protégé contre les menaces telles que les attaques DDOS.
Pour garantir la sécurité, l’infrastructure de jeux en nuage de Meta est complètement séparée de ses données principales. En ce qui concerne la manière dont l’infrastructure de jeux en nuage est protégée, les menaces de sécurité sont testées à chaque niveau de développement, en commençant par la conception et en poursuivant par la mise en œuvre et les tests. Cela comprend la modélisation des menaces, les examens du code de sécurité, les tests fuzz et les tests de sécurité. Meta fait également appel à des entreprises externes pour effectuer des évaluations de sécurité, ce qui constitue un niveau de protection supplémentaire.
Quelles sont les prochaines étapes pour les jeux en nuage ?
En termes d’améliorations technologiques, Meta travaille actuellement avec les transporteurs de réseaux mobiles pour améliorer la latence sur les réseaux mobiles ainsi qu’avec les réseaux de puces pour améliorer la latence dans les appareils des utilisateurs. Les équipes d’ingénieurs travaillent également sur de nouvelles technologies de conteneurs afin de fournir une meilleure efficacité de streaming et continuent de s’assurer que les mesures de sécurité suivent le rythme de tous les domaines en croissance.
Les développeurs peuvent également s’attendre à d’importantes améliorations de la compatibilité des systèmes et à de meilleurs outils de développement, de test, de débogage et d’analyse.
