PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SERVER MMOG PADA GAME REAL TIME STRATEGY (Studi Kasus: Game Sultan Agung)

Transkripsi

1 PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SERVER MMOG PADA GAME REAL TIME STRATEGY (Studi Kasus: Game Sultan Agung) TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh Mohamad Arief Hidayat NIM : Program Studi Teknik Elektro SEKOLAH TEKNIK ELEKTRO DAN INFORMATIKA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008

2 PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SERVER MMOG PADA GAME REAL TIME STRATEGY (Studi Kasus: Game Sultan Agung) Oleh Mohamad Arief Hidayat Bandung, Juli 2008 Menyetujui Pembimbing I, Pembimbing II, Dr. Ir. Arry Akhmad Arman Dr. Ary Setijadi Prihatmanto

3 ABSTRAK PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SERVER MMOG PADA GAME REAL TIME STRATEGY (Studi Kasus: Game Sultan Agung) Oleh Mohamad Arief Hidayat NIM : PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO Aplikasi interaktif online dalam bentuk game merupakan layanan hiburan digital yang digemari oleh berbagai kalangan masyarakat. Perkembangan teknologi game pada berbagai aspek dan tersedianya fasilitas infrastruktur internet menyebabkan banyak para penyedia layanan internet menyediakan konten-konten yang interaktif dan real time. Salah satunya aplikasi interaktif yang akan mendominasi ke depan adalah massively multiplayer online game (MMOG), bukan saja hanya untuk layanan hiburan, tetapi aplikasi MMOG sudah menjadi bagian bisnis online yang menguntungkan. MMOG adalah sebuah tipe game multiplayer yang dimainkan di tingkat global (internet) yang dapat diakses oleh banyak pengguna secara masal dan real time. Oleh karena itu, MMOG membutuhkan satu atau beberapa server untuk melayani banyak pengguna. Tujuan dari tesis ini adalah untuk merancang dan mengimplementasikan aplikasi server MMOG pada game real time strategy (RTS). Tahapan yang dilakukan dalam penyusunan tesis ini diawali dengan studi literatur MMOG, jaringan komputer, dan penerapan artificial intelligence (AI) pada game komputer. Kemudian dilanjutkan dengan analisis sistem, desain server MMOG menggunakan arsitektur client-server, implementasi serta pengujian sistem. Hasil utama dari tesis ini adalah terbentuknya sebuah aplikasi server MMOG yang mampu melayani minimal 1000 pengguna pada saat yang bersamaan. Sehingga antara penguna yang memainkan game RTS dapat saling berkomunikasi melalui server MMOG. Dengan menerapkan aplikasi server MMOG diharapkan game RTS dapat dimainkan oleh banyak pengguna secara masal dan real time melalui media internet. Sehingga game RTS yang dimainkan secara online dapat dijadikan alternatif untuk hiburan i

4 digital. Selain itu aplikasi yang dibuat ini dapat dikembangkan menjadi bisnis online yang menguntungkan. Kata kunci : server, massively multiplayer online game, real time strategy. ii

5 ABSTRACT DESIGNING AND IMPLEMENTATION OF MMOG SERVER ON REAL TIME STRATEGY GAME (Case Study: Sultan Agung Game) By Mohamad Arief Hidayat NIM : ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM Interactive online application in the form of game represents a digital entertainment service that popular by various of society circles. Development of game technology on various of aspects and existence of facilities of internet infrastructure are causing many of internet service providers are providing the interactive and real time contents. One of its the interactive application which will dominate to the future is the massively multiplayer online game (MMOG), just not only for entertainment service, but MMOG application has become a part of profitable online business. MMOG is a type of multiplayer game which is played at global level or internet which accessible by many users with massive and real time. Therefore, MMOG needs one or several servers to give services to many users. The purpose of this thesis is to design and implement the application of MMOG server on real time strategy (RTS) game. Step performed within arranging this thesis began with literature study of MMOG, computer network, and applying artificial intelligence (AI) on computer game. Then next steps are analysis of system, MMOG server designing using client-server architecture, implementation and test system. The main result of this thesis is a MMOG server application that can serve 1000 users or more at the same moment. So, between users which are playing the RTS game can communicate each other via MMOG server. By applying the application of MMOG server, it is expected that it will be playable for many users with massive and real time through the internet media. So, RTS game that played with online can be alternative for digital entertainment. Meanwhile, the created application can developed to appoint profitable online business. Keywords : server, massively multiplayer online game, real time strategy. iii

6 PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dipublikasikan, terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pasca Sarjana, Institut Teknologi Bandung. Perpustakaan yang meminjam tesis ini untuk keperluan anggotanya harus mengisi nama dan tanda tangan peminjam dan tanggal pinjam. iv

7 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, yang atas rahmat, karunia dan ijin-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Juga atas setiap petunjuk yang telah diberikan-nya ketika penulis menghadapi berbagai masalah selama proses pembuatan tesis ini. Selama melaksanakan tesis ini, penulis mendapat bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Ir. Arry Akhmad Arman, selaku pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, arahan, dan saran kepada penulis dalam melaksanakan tesis ini; 2. Bapak Dr. Ary Setijadi Prihatmanto, selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dalam penyelesaian tesis ini; 3. Ibu Dr. Ir. Aciek Ida W.D., MT yang telah memberikan bantuan dan arahan dalam penulisan tesis ini; 4. Seluruh keluarga yang senantiasa memberikan semangat dan do a kepada penulis; 5. Isteri dan anakku tercinta atas dukungannya selama pengerjaan tesis ini; 6. Seluruh dosen Program Studi Teknik Elektro yang telah memberikan banyak sekali bantuannya; 7. Seluruh staf karyawan Tata Usaha dan Laboratorium yang telah memberikan banyak sekali bantuannya; 8. Seluruh teman-teman seangkatan Magister Teknik Elektro, yang selalu memberi semangat dan dorongan untuk menyelesaikan tesis ini; 9. Bapak Kepala LPMP Jawa Barat dengan ketulusan hatinya memotivasi penulis menyelesaikan kuliah ini; 10. Teman-teman LPMP Jawa Barat dengan ketulusan hatinya memotivasi penulis menyelesaikan kuliah ini; 11. Semua pihak lain yang membantu, yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. v

8 Penulis menyadari bahwa tesis ini bukanlah tanpa kelemahan, untuk itu kritik dan saran sangat diharapkan. Akhir kata, semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi para pembacanya. Bandung, Juli 2008 Penulis vi

9 DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK... i ABSTRACT... iii PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xii DAFTAR SINGKATAN... xiii BAB I. PENDAHULUAN Latar Belakang Identifikasi Masalah Tujuan dan Manfaat Batasan Masalah Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan... 6 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA MMOG Arsitektur MMOG Karakteristik MMOG Jaringan Komputer Model Open Systems Interconnection (OSI) Alamat IP UDP Antarmuka Soket (Socket Interface) AI pada Game Komputer Rule-based AI vii

10 Halaman Algoritma A* Pathfinding UML Use Case Diagram Class Diagram Sequence Diagram BAB III. PERANCANGAN SERVER MMOG Deskripsi dan Analisis Game Sultan Agung Model MMOG Arsitektur Server MMOG Spesifikasi Kebutuhan Use Case dan Sequence Diagram Spesifikasi Perancangan Perancangan Protokol Komunikasi Perancangan Proses Perancangan Tipe Data Perancangan Class Diagram Perancangan Antarmuka Pengguna BAB IV. IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SERVER MMOG Implementasi Server MMOG Aktifitas Server MMOG Penggunaan Pustaka Pengujian Server MMOG Aspek-aspek Pengujian Skenario Pengujian Hasil Pengujian Analisis Analisis Bandwidth Analisis server MMOG viii

11 Halaman BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran-saran DAFTAR PUSTAKA ix

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1 Bagan alur sistematika penelitian. 5 Gambar 2.1 Arsitektur peer-to-peer. 8 Gambar 2.2 Arsitektur client-server. 8 Gambar 2.3 Arsitektur distributed-server Gambar 2.4 Prinsip kerja model OSI.. 11 Gambar 2.5 Format alamat IP. 12 Gambar 2.6 Netid dan hostid Gambar 2.7 Format paket UDP Gambar 2.8 Format pseudo-header (IP header).. 15 Gambar 2.9 Proses encapsulation dan decapsulation paket UDP.. 15 Gambar 2.10 Tipe-tipe socket 16 Gambar 2.11 Iterasi komunikasi client-server menggunakan protokol UDP 18 Gambar 2.12 Contoh tech tree pada game RTS. 19 Gambar 2.13 Contoh A* pathfinding pada sebuah peta. 21 Gambar 2.14 Contoh use case diagram. 23 Gambar 2.15 Contoh class diagram Gambar 2.16 Contoh sequence diagram Gambar 3.1 Panel game Sultan Agung 29 Gambar 3.2 Model jaringan MMOG Gambar 3.3 Model Aplikasi MMOG.. 33 Gambar 3.4 Arsitektur client-server MMOG Gambar 3.5 Use case setup konfigurasi Gambar 3.6 Sequence inisialisasi network Gambar 3.7 Sequence inisialisasi game. 38 Gambar 3.8 Use case lobby 39 Gambar 3.9 Sequence lobby Gambar 3.10 Use case simulasi game x

13 Halaman Gambar 3.11 Use case system ticked.. 42 Gambar 3.12 Sequence simulasi game Gambar 3.13 Use case komunikasi. 45 Gambar 3.14 Use case build network command Gambar 3.15 Sequence komunikasi client-server Gambar 3.16 Komunikasi data unicast dan multicast Gambar 3.17 Proses lobby 51 Gambar 3.18 Proses perintah unit jaringan. 53 Gambar 3.19 Class diagram program utama.. 58 Gambar 3.20 Class diagram simulasi game Gambar 3.21 Class diagram network manager.. 59 Gambar 3.22 Class diagram network interface.. 59 Gambar 3.23 Class diagram network message.. 60 Gambar 3.24 Class diagram socket Gambar 4.1 Antarmuka game server Gambar 4.2 Antarmuka game client. 63 Gambar 4.3 Aktifitas main program. 64 Gambar 4.4 Aktifitas simulasi game Gambar 4.5 Aktifitas update network Gambar 4.6 Bandwidth meter pengiriman seluruh game state. 69 Gambar 4.7 Bandwith meter pengiriman command. 70 xi

14 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Perhitungan nilai F, G, H pada setiap titik. 21 Tabel 2.2 Daftar titik yang ditandai pada setiap iterasi. 22 Tabel 3.1 Use case inisialisasi network Tabel 3.2 Use case inisialisasi game.. 38 Tabel 3.3 Use case input IP server Tabel 3.4 Use case joint game Tabel 3.5 Use case connection authorization Tabel 3.6 Use case loading data. 40 Tabel 3.7 Use case receive game settings Tabel 3.8 Use case update AI. 43 Tabel 3.9 Use case update world 43 Tabel 3.10 Use case update network 43 Tabel 3.11 Use case update system ticked 44 Tabel 3.12 Use case receive commands Tabel 3.13 Use case build network command.. 47 Tabel 3.14 Use case send network command Tabel 3.15 Tipe data NetworkCommand.. 55 Tabel 3.16 Tipe data NetworkResource 56 Tabel 3.17 Tipe data NetworkUnit 56 Tabel 3.18 Tipe data NetworkFaction.. 56 Tabel 3.19 Tipe data pesan jaringan. 57 Tabel 4.1 Pengujian koneksi Tabel 4.2 Pengujian penambahan pemain.. 67 Tabel 4.3 Pengujian pemutusan hubungan. 67 Tabel 4.4 Pengujian simulasi game 68 Tabel 4.5 Pengujian fungsi dead reckoning 68 xii

15 DAFTAR SINGKATAN Singkatan Nama Pemakaian pertama kali pada halaman AI Artificial Intelligence... 1 GPU Graphics Processor Unit 1 RPG Role Playing Game 1 MMOG Massively Multiplayer Online Game. 1 MUD Multi User Dungeon.. 2 RTS Real Time Strategy UML Unified Modeling Language.. 3 UDP User Datagram Protocol OSI Open Systems Interconnection IP Internet Protocol 11 TCP Transmission Control Protocol.. 13 ICMP Internet Control Message Protocol 16 OSPF Open Shortest Path First 16 OOAD Object Oriented Analysis and Design 22 HP Hit Point. 27 UR Unit Reference XML extensible Markup Language xiii