探索 Golang 云原生游戏服务器开发，3 分钟快速理解 Nano 通信协议（内含记忆脑图）

nano 协议格式

两层编码

message

• route/protobuf 压缩
  
• 编码方式可自定义
  
• 编码结果传递给 package 层
  

package

• 握手过程
  
• 心跳
  
• 数据传输编码
  
• 编码结果可以通过 tcp，websocket 等协议传输

协议层

发包

• Message>Protobuf/JSON Encoder>Nano Message Encoder>Nano Packet Encoder
  

解包

• Nano Packet Decoder>Nano Message Decoder>Protobuf/JSON Decoder>Message




Nano Package

封装在面向连接的二进制流的通讯协议

控制包

应用层面的控制流程

• 客户端和服务器的握手
  
• 心跳
  
• 服务器主动断开连接的通知

数据包

• 客户端和服务器之间传输应用数据

nano 数据包格式

• header
  

• body 内容长度，3个byte的大端整数，因此最大的包长度为2^24个byte
  
• 0x01 客户端到服务器的握手请求以及服务器到客户端的握手响应
  
• 0x02 客户端到服务器的握手ack
  
• 0x03 心跳包
  
• 0x04 数据包
  
• 0x05 服务器主动断开连接通知
  
• 包的类型 type（1 byte）
  
• 包的长度 length（3 bytes）
  

• body
  

• 二进制的传输内容
  
• 数据内容 body（length bytes）

握手 Package

• 握手请求
  

• user 用户自定义部分
  
• sys.version 客户端的版本号
  
• sys.type 客户端的类型
  
• 系统部分
  
• 用户部分
  

• 握手响应
  

• 可选，用户自定义的握手数据
  
• heartbeat 可选，心跳时间间隔（秒）
  
• dict 可选，route 字段压缩的映射表
  
• protos 可选，protobuf压缩的数据定义
  
• 200 成功
  
• 500 失败
  
• 501 客户端版本号不符合
  
• code
  
• sys
  
• user
  

• 正常握手的流程
  

• —> handshake request（client）
  
• <— handshake response（server）
  
• —> handshake ack（client）




心跳 Package

• 心跳包的length字段为0，body为空
  
• 心跳超时时间为2倍的心跳间隔时间
  
• 心跳的流程
  

• —> heartbeat Client
  
• <— heartbeat（wait heartbeat interval）Sever
  
• —> next heartbeat （wait heartbeat interval）Client




数据 Package

• 客户端和服务器之间传输数据所用
  
• body 部分是由上层传下来的任意二进制数据
  
• package 层不会 对body内容做任何处理

服务器主动断开 Package

• 如：踢掉某个在线玩家
  
• 会先向客户端发送一个控制消息，然后再断开连接

Nano Message

主要作用是封装消息头

标志位(flag)

• flag（1byte）它决定了后面的消息类型和内容的格式
  

• preserved（4 bits）预留4位
  
• message type（3 bits）范围为0～7
  
• route（1 bit） 表示 route 是否压缩，影响 route 字段的长度
  

• message id（0~5 bytes）varints 128变长编码，根据值的大小
  
• route（0~256 bytes）根据消息类型以及内容的大小

消息类型(Message Type)

flag 字段的第 2-4 位来确定

• request
  

• ----000- | <message id> | <route>
  

• notify
  

• ----001- | <route>
  

• response
  

• ----010- | <message id>
  

• push
  

• ----011- | <route>




路由压缩标志(Route Compression Flag)

• [-------0] (flag)
  

• <length>1 byte | <utf8 string> (route)
  

• [-------1] (flag)
  

• <route code> (2 bytes)