🚀 C# Game Server

NDC2018 [실버바인 서버 엔진 2] 설계 리뷰를 바탕으로 재구성한 C# IOCP & Stackless Fiber 서버

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1. 프로젝트 소개

• 프로젝트 명: C# GameServer (Silvervine Engine 2 Reference)
• 설명: 마비노기 모바일에서 사용된 실버바인 서버 엔진의 구조를 학습하고 IOCP 기반의 비동기 소켓 통신과 싱글 스레드 게임 로직 처리를 C#으로 구현한 프로젝트

2. 핵심 기술 스택

• 언어: C#
• 네트워크: IOCP
• 데이터 형식: JSON[리소스 로드, 패킷 직렬화(일부는 ProtoBuf 테스트 사용)]
• 데이터베이스: MySQL, Dapper(ORM)
• 로깅: Serilog(Seq 연동)

3. 시작하기

이 프로젝트는 .NET Framework 4.7.2 기반이며 Visual Studio 2022에 최적화되어 있음

1) 로컬 개발 환경 설정 (Local Setup)

코드 수정 및 로컬 테스트를 위한 단계

A. 사전 요구 사항

• IDE: Visual Studio 2022 설치 필요

• 워크로드: Visual Studio Installer에서 [.NET 데스크톱 개발] 항목 반드시 설치해야 함

• 로그 서버: 로그 시각화 및 관리를 위해 Seq v2025.2.15571 이상의 설치가 필요

  • 설치 방법: Datalust 공식 홈페이지에서 Windows용 .msi 파일을 다운로드 후 설치
  • 기본 설정: 5341 포트로 수신 대기 중이어야 로그 수집이 정상 작동

B. 프로젝트 클론 및 패키지 복구

1. 저장소 클론

   git clone https://github.com/devhwan0421/C-_GameServer.git

2. C#_GameServer.sln 파일 실행해서 Visual Studio 열기

3. NuGet 패키지 복구 (필수)

   솔루션 탐색기에서 '솔루션' 우클릭 > [NuGet 패키지 복구] 클릭

4. GameData & db.config 세팅 (필수)

   • 빌드 결과물이 생성된 폴더에 루트 폴더에 있는 GameData 폴더를 복사
   • 추가로 해당 폴더에 db.config 파일을 생성하여 아래처럼 db접속 정보를 세팅

      Server=YOUR_HOST;Port=3306;Database=silverbine;User=YOUR_USER;Password=YOUR_PASSWORD;
     

5. F5 키 눌러서 로컬 실행 확인.

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2) 서버 빌드 환경 구축 (Windows Server)

서버 빌드나 배포 환경 구성시 PowerShell에서 아래 명령어로 설치

# .NET Framework 4.7.2 Developer Pack 설치
winget install --id Microsoft.NetFramework.4.7.2.DevPack -e --source winget

# 비주얼 스튜디오 빌드 도구 설치
winget install --id Microsoft.VisualStudio.2022.BuildTools -e --source winget

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3) GitHub Actions 자동 배포 설정

master 브랜치 푸시 시 Self-hosted Runner를 통해 서버에 자동 배포되도록 구성됨

A. Self-hosted Runner 등록

1. GitHub 저장소의 Settings > Actions > Runners 메뉴로 이동
2. New self-hosted runner를 클릭하고 Windows를 선택
3. 가이드에 따라 서버의 PowerShell에서 스크립트를 실행하여 Runner를 등록

B. 환경 변수(Secrets) 등록

보안을 위해 DB 연결 문자열은 GitHub Secrets에 등록해야 함

1. Settings > Secrets and variables > Actions 메뉴로 이동
2. New repository secret을 클릭하여 아래 내용을 추가
   • Name: DB_CONFIG
   • Value: (아래 양식을 복사하여 수정 후 입력)

   Server=YOUR_HOST;Port=3306;Database=silverbine;User=YOUR_USER;Password=YOUR_PASSWORD;
   

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4) 배포 확인

모든 설정 후 코드를 push하면 GitHub Actions가 자동으로 빌드를 수행함

Success PID: 1234 처럼 출력되면 성공적으로 배포된 것

4. 테스트 가이드

본 프로젝트는 MS Test를 활용한 성능 벤치마킹 및 로직 검증을 포함하고 있음

방법 1: Visual Studio

1. C#_GameServer.sln 솔루션 파일 오픈
2. 상단 메뉴에서 테스트 -> 테스트 탐색기 실행
3. UnitTestProject1 프로젝트 내의 테스트 항목을 우클릭하여 실행 클릭
   • 주요 테스트: IntegrationTest (유저 접속->맵 입장->접속 종료)
   • 주요 테스트: TestMovePacketBroadCast (1만 명 규모 브로드캐스트 성능 측정)

방법 2: CLI

본 프로젝트는 .NET Framework 4.7.2 기반으로 작성되었음

터미널에서 실행하려면 Developer PowerShell for VS 환경에서 아래 명령어를 사용

# 1. 빌드 (먼저 수행)
msbuild

# 2. 테스트 실행 (vstest.console 사용)
vstest.console.exe .\UnitTestProject1\bin\Debug\UnitTestProject1.dll

5. 아키텍처

🏗️데이터 흐름도

클라이언트의 요청이 IOCP를 통해 수신되어 싱글 스레드 게임 로직에서 처리되고, 비동기 DB 작업으로 이어지는 전체 파이프라인

🧱서버 컴포넌트 구조

서버의 주요 도메인 간의 관계와 구조

⚡실버바인 서버엔진2 아키텍처 따라하기

• Stackless Fiber 기반 로직 처리
  • 실버바인의 Stackful Fiber 구조를 분석하여 C#의 async/await와 Task를 활용하여 Stackless 방식으로 구현
  • 비동기 IO 대기 구간이 포함된 로직을 동기식 순차 코드처럼 작성할 수 있게 하여 생산성을 높이는 구조로 설계
• Single-Thread Game Loop
  • 모든 게임 로직을 싱글 스레드 루프에서 순차적으로 처리하여 데이터 일관성을 보장
  • 멀티스레드 환경의 경쟁상태와 데드락 문제를 근본적으로 제거하여 로직 설계 난이도를 낮춤
• Job Queue 시스템
  • 네트워크 IO 와 DB 작업을 게임 로직 스레드와 분리하여 병목 현상 없는 구조로 설계

📈 성능 지표

• 처리량: 동시 접속자 500명, 초당 10만 패킷(이동 패킷 200/s) 무난하게 처리 가능
• 안정성: 대규모 브로드캐스팅 상황에서도 평균 루프 타임 8ms 미만 유지(루프는 몬스터, 플레이어 브로드 캐스트 로직도 처리 중인 상태)

🌐 네트워크

• IOCP 기반 비동기 네트워크
  • 적은 수의 스레드로 여러 접속자를 효율적으로 처리
  • 세션마다 버퍼풀과 SocketAsyncEventArgs를 활용하여 GC 부담을 최소화
  • ArraySegment를 활용하는 RecvBuffer 클래스를 통해 메모리 절약

💾 데이터베이스

• 비동기 DB 워커
  • 별도의 DB 전용 스레드로 분리하여 게임 로직의 중단(Blocking) 없이 안전하게 데이터를 저장하고 불러올 수 있도록 설계

🎮 MMORPG 게임 콘텐츠 시스템 구성

시스템 명칭	주요 역할 및 상세 기능
인증 시스템	클라이언트 접속 제어, DB 연동을 통한 사용자 인증 및 캐릭터 정보 로딩
엔티티 관리	플레이어 및 몬스터 객체의 생명주기 및 상태 관리
월드 시스템	게임 내 맵 데이터 관리 및 구역별 엔티티 동기화
상호작용 시스템	NPC 대화, 퀘스트 수락/완료 로직 및 보상 처리
아이템 시스템	인벤토리 관리, 아이템 획득 및 사용 로직 처리
리소스 로드 시스템	JSON 기반 리소스 관리 클래스를 통해 코드 수정없이 콘텐츠 확장 가능

📂 프로젝트 구조

Root/
├── GameLogicThread.cs
├── Program.cs
├── Protocol.cs
├── protocol.proto
├── Common/
│   └── Packet.cs
├── DataManage/
│   ├── DataManager.cs
│   ├── ItemData.cs
│   ├── MapData.cs
│   ├── MonsterData.cs
│   ├── NpcData.cs
│   ├── QuestData.cs
│   └── DataManage/Template/
│       ├── ItemTemplate.cs
│       ├── MapTemplate.cs
│       ├── MonsterTemplate.cs
│       ├── NpcTemplate.cs
│       └── QuestTemplate.cs
├── DB/
│   ├── DbManager.cs
│   ├── DbJob.cs
│   ├── DbTransactionWorker.cs
│   └── Dto/
│       └── RequestDto.cs
├── Game/
│   ├── Game/Dialogue/
│   │   ├── DialogueBase.cs
│   │   ├── DialogueSimple.cs
│   │   ├── DialogueOk.cs
│   │   ├── DialogueNext.cs
│   │   ├── DialogueAcceptDecline.cs
│   │   └── DialogueSelection.cs
│   └── Game/Quest/
│       ├── QuestComponent.cs
│       ├── QuestCondition.cs
│       └── QuestProgress.cs
├── GameData/
│   ├── Item/ (Item01.json ~ Item04.json)
│   ├── Map/ (Map01.json)
│   └── Monster/ (monster01.json ~ monster03.json)
├── GameObject/
│   ├── Player.cs
│   ├── Monster.cs
│   ├── Map.cs
│   └── Inventory.cs
├── Manager/
│   ├── PlayerManager.cs
│   ├── MapManager.cs
│   ├── SessionManager.cs
│   ├── LoginManager.cs
│   ├── NpcManager.cs
│   └── ItemManager.cs
└── Network/
    ├── UserSession.cs
    ├── PacketHandler.cs
    ├── PacketMaker.cs
    ├── PacketSerializer.cs
    ├── RecvBuffer.cs
    └── PacketParser.cs

6. 설계 상세 및 문서

• C# GameServer 문서

7. 구동 이미지

🔗 관련 링크

• 실버바인 서버 엔진 2 설계 리뷰 (NDC2018)
• C# GameServer 클라이언트