{"id":22923,"date":"2022-03-20T19:43:17","date_gmt":"2022-03-20T18:43:17","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.mi.hdm-stuttgart.de\/?p=22923"},"modified":"2023-08-06T21:39:43","modified_gmt":"2023-08-06T19:39:43","slug":"games-aus-der-cloud-wo-sind-wir-und-wohin-geht-die-reise","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.mi.hdm-stuttgart.de\/index.php\/2022\/03\/20\/games-aus-der-cloud-wo-sind-wir-und-wohin-geht-die-reise\/","title":{"rendered":"Games aus der Cloud, wo sind wir und wohin geht die Reise?"},"content":{"rendered":"\n
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Cloud Gaming – fl\u00fcssiges Zocken auch mit schlechter Grafikkarte? (esports.com)<\/a><\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Was genau ist Cloud Gaming?<\/h2>\n\n\n\n

Cloud Gaming l\u00e4sst sich mit Remote Desktops, Cloud Computing und Video on Demand Diensten vergleichen. Im Grunde beinhaltet Cloud Gaming das Streamen von Videospielen aus der Cloud zum Endkunden. Dabei erfasst und \u00fcbertr\u00e4gt der Client seine Nutzereingaben (bspw. Maus, Tastatur, Controller) an den Server. W\u00e4hrend dieser wiederum die Gesamtspielweltberechnung sowie Nutzereingaben-Auswertung bew\u00e4ltigt. Der Client stellt lediglich die Kapazit\u00e4t bereit, die Frames in der gew\u00fcnschten Qualit\u00e4t gestreamt zu bekommen. Wesentliche Vorteile ergeben sich f\u00fcr leistungsschwache Ger\u00e4te, w\u00e4hrend der offenkundige Nachteil in der Notwendigkeit einer gut ausgebauten Dateninfrastruktur liegt.<\/p>\n\n\n\n

Neben Game Streaming geh\u00f6rt zum Cloud Gaming auch das Hosten von Serverinstanzen f\u00fcr Onlinespiele, sowie das Bereitstellen von Plattformdiensten (bspw. Bestenlisten, Chatsysteme, Authentifizierung etc.). Wesentlicher Bestandteil ist des Weiteren das Angebot von leistungsf\u00e4higen Downloadservern.<\/p>\n\n\n\n

Plattformdienste und etablierte Nutzung der Cloud<\/h2>\n\n\n\n

Plattform- oder Onlinedienste bieten Schnittstellen, welche Spielemetadaten zur Verf\u00fcgung stellen. Diese Dienste Umfassen in der Regel Funktionalit\u00e4ten wie Bestenlisten, Chat- und Gruppensysteme sowie Onlinelobbys, aber auch Metadienste wie Authentifizierung, Analyse, Zuordnung von Spieleridentit\u00e4ten und Matchmaking. Hierbei k\u00f6nnen Dienste sowohl \u00f6ffentlich im Internet als auch intern f\u00fcr andere Dienste zur Verf\u00fcgung stehen. W\u00e4hrend diese Systeme zu Beginn ihres Aufkommens noch als einzelne Monolithen bereitgestellt wurden, bieten heutige Cloudbetreiber solche Dienste als Microservices an. Dies sorgt daf\u00fcr, dass sich die hohe Skalierbarkeit der Cloud auf die Plattformdienste \u00fcbertragen l\u00e4sst. Diese Skalierbarkeit ist vor allem deshalb wichtig geworden, da der Spielemarkt in den letzten Jahren stark gewachsen ist und auch die Spiele selbst immer ressourcenintensiver geworden sind. Als gutes Beispiel kann man hierf\u00fcr eine der gr\u00f6\u00dften Spieleplattformen hernehmen: Steam. Steam integriert viele der angebotenen Spiele in die eigenen Plattformdienste. Dies umfasst Beispielsweise eine Freundesliste, Chatsysteme, Matchmaking und Verbindungssysteme. Zus\u00e4tzlich wird auch die dahinter liegende Infrastruktur f\u00fcr die Vermarktung der Spiele von Steam gestemmt. Dies umfasst einen Webshop und Downloadserver.<\/p>\n\n\n\n

Der gro\u00dfe Aufwand und die Nachfrage nach diesen Diensten zeigen sich anhand des weltweiten Datenverkehrs von Steam. So kommt zum Zeitpunkt dieses Blogeintrags allein der deutsche Datenverkehr auf \u00fcber 35 Petabyte innerhalb der letzten 7 Tage. Und dies wiederum entspricht lediglich ca. 4,3% des weltweiten Datenvolumens.<\/p>\n\n\n\n

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Aufnahme der Steam Statistiken am 16.03.2022 um 14.48 Uhr – Steam: Game and Player Statistics (steampowered.com)<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Diese Zahlen steigen vor allem dann rasant an, wenn es zu speziellen Aktionen kommt, wie etwa dem Release eines neuen, stark erwarteten Spieles oder Sale-Aktionen vergleichbar mit einem Black-Friday f\u00fcr Games. Hierbei kommt es dazu, dass teilweise Millionen von Spielern gleichzeitig das neue Produkt erwerben und herunterladen wollen.<\/p>\n\n\n\n

Diese starke Belastung sp\u00fcren aber nicht nur Shop- und Downloadserver, sondern nat\u00fcrlich auch die klassischen dedizierten Spieleserver selbst. Gerade beim Release eines neuen Massive Multiplayer Onlinespiels (MMO) oder einer neuen gro\u00dfen Inhaltserweiterung versuchen sich gleichzeitig mehrere tausende Spieler auf den Spieleservern einzuloggen, w\u00e4hrend es zum Normalbetrieb meist nur ein Bruchteil der User ist. Auch hier hilft die hohe Skalierbarkeit der Cloud. Da solche Ereignisse normalerweise zu dem Betreiber bewussten und geplanten Zeiten auftreten k\u00f6nnen allerdings im Vorfeld schon Ressourcen reserviert und bereitgestellt werden.<\/p>\n\n\n\n

Technische Herausforderungen des Game Streaming<\/h2>\n\n\n\n

W\u00e4hrend Plattform- oder Onlinedienste auf die heute weit verbreiteten und gut etablierten Microservice Strukturen und Architektur zur\u00fcckgreifen, er\u00f6ffnen sich mit Games as a Service oder Game Streaming ganz neue Herausforderungen. Die Simulation des eigentlichen Spiels kann noch problemlos in einer emulierten Umgebung ablaufen und seine Inputs von au\u00dfen beziehen, sowie das berechnete Resultat nach au\u00dfen \u00fcber einen Video stream abgeben. Das wahre Problem liegt allerdings in der Latenz. Bei Games handelt es sich im Gegensatz zu den meisten anderen Medien um ein interaktives Medium. Das hei\u00dft auf eine Aktion des Nutzers muss idealerweise eine unmittelbare Reaktion des Mediums erfolgen. Bei Game Streaming sind die Anspr\u00fcche daran besonders hoch, wenn es mit anderen interaktiven Medien wie einem Livestream mit Live Chat verglichen wird. Hier sind Verz\u00f6gerungen von bis zu 1 Sekunde noch akzeptabel. Bei Spielen hingegen wird eine Latenz von wenigen Millisekunden erwartet. In dieser Zeit muss also die Eingabe beim Client registriert, an den Server geschickt, dort verarbeitet und ein neues Bild an den Client zur\u00fcckgeschickt, decodiert und angezeigt werden.<\/p>\n\n\n\n

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Eine abstrahierte, allgemeine Darstellung der Abl\u00e4ufe eine Game Streaming Dienstes – CloudRetroPicture.png (787\u00d7492) (webrtchacks.com)<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Was kann Cloud Gaming?<\/h2>\n\n\n\n

Viele Vorteile aus Cloud Computing und Video on Demand Diensten k\u00f6nnen sich direkt auf Game Streaming \u00fcbertragen lassen.<\/p>\n\n\n\n