Городская площадь Деревни поющей стали: толпа ботов у фонтана и NPC, живой чат и стабильные 50 FPS при 5001 онлайне

1. С чего всё началось:

Cамый главный вопрос - сколько людей сервер потянет до того, как сгорит процессор). На 100–300 игроках всё летает. На 1000 - начинаются первые проблемы. Но хотелось проверить планку в 3000-5000 одновременных подключений (CCU) на скромном сервере (2 vCPU, 2 ГБ RAM на базе Яндекс Облака).

Я попросил ИИ написать генератор нагрузки на Node.js и запустил его со своего домашнего компьютера прямо в боевой сервер.

План был простой: заспавнить 3000 сокетов батчами по 20 штук и посмотреть на тик ядра.

Где-то на отметке в 2200–2400 ботов дома внезапно наглухо лёг интернет. Браузер перестал открывать страницы, а в консоли посыпались тайм-ауты сокетов.

Сначала я подумал, что лёг VPS. Захожу с мобильного интернета - сервер живой, тик 0.5 мс, всё спокойно. А домашний роутер просто завис.

Причина оказалась банальной: Обычные домашние роутеры и Wi-Fi-коробочки от провайдеров не рассчитаны на то, что с одной машины в квартире откроется 3000 одновременных TCP/WebSocket соединений. На роутере кончилась таблица NAT-трансляций (SNAT порты), память забилась, и он просто ушел в глубокий нокдаун.

Стало ясно: стресс-тестировать тысячи сокетов с домашнего ПК больше нельзя.

2. Переезд на распределенный кластер GitHub Actions

Чтобы не вешать домашнюю сеть и не арендовать отдельную пачку серверов только ради тестов, пришла идея: использовать раннеры GitHub Actions Matrix.

Восточный полигон: боты распределены по полям, на счетчике 5001 онлайн, рендер 7.6 мс, сеть 0.8 мс

Но тут возникла вторая засада. Если запустить один раннер Ubuntu в GitHub Actions на 5000 сокетов, он упирается в лимит Azure NAT Gateway - для одной виртуальной машины выделяется всего около 2048 эфемерных портов на внешний IP. Всё, что выше, начинает отваливаться с ETIMEDOUT и ECONNRESET.

Решение - матричный запуск:

• Раннер #1 (Runner 1): 1700 ботов (смещение ID от 0 до 1699, часть ботов в городе, часть в полях);

• Раннер #2 (Runner 2): 1700 ботов (смещение ID от 1700 до 3399);

• Раннер #3 (Runner 3): 1600 ботов (смещение ID от 3400 до 4999);

• Четвертый агрегатор: собирает метрики, перцентили RTT и формирует итоговый отчет.

Каждый раннер запускается на изолированной виртуальной машине со своим независимым публичным IP-адресом. Проблема с исчерпанием портов исчезла.

3. «Запустил... и нагрузил ровно 49 ботов»

Казалось бы, всё готово. Жму кнопку запуска в GitHub Actions, захожу в игру и вижу: Онлайн: 49.

Запрашивали 5000, а зашло 49. В консолях раннеров - сотни ошибок: Connect error: Unexpected server response: 429

Полез в логи разбираться:

• Раннер 1 подключил ровно 16 ботов.

• Раннер 2 подключил ровно 16 ботов.

• Раннер 3 подключил ровно 16 ботов.

• $16 \times 3 = 48$ ботов + я в клиенте = ровно 49.

Оказалось, сработала защита от DoS-атак! В сетевом транспорте стоял лимит: не более 16 активных сокетов с одного внешнего IP-адреса. Для реальных игроков это имело смысл (хотя даже для CGNAT мобильных операторов 16 маловато), но для нагрузочных раннеров это стало железобетонной стеной. Сервер честно отвечал: HTTP 429 Too Many Requests.

Мы с ИИ добавили авторизованный заголовок x-stress-key, подняли базовый порог для игроков до 64, передеплоили ядро на VPS и перезапустили тест.

4. Итог: 5001 онлайн в реальном времени

После фикса все три раннера залетели на сервер на полной скорости.

Холмы Астарда: боты фармят автоматонов и бешеных кофемашин

Вот реальные цифры из консоли и игрового оверлея:

• Запрошено ботов: 5000

• Успешно подключено: 5000 из 5000 (100%)

• Ошибок рукопожатия: 0

• Онлайн в игре: 5001 CCU (5000 ботов + 1 GM персонаж)

• FPS клиента в браузере: 50–59 FPS (WebGL Three.js)

• Время тика игрового сервера: 1.0 мс (EMA: 0.3 мс при норме тика в 100 мс / 10 Hz)

• Event Loop Lag Node.js: 11.88 мс (полное отсутствие блокировок главного потока)

• Обработано входящих пакетов: свыше 4.7 млн пакетов за тестовую сессию

• Трафик: благодаря дельта-сжатию AOI сервер отфильтровал 61.5% лишних обновлений координат

Что позволило серверу не умереть под 5000 сокетами:

1. uWebSockets.js (C++ Zero-GC транспорт): забыли про стандартный ws из npm для 5000 сокетов на 2GB RAM. Нативный C++ транспорт держит соединения без давления на сборщик мусора V8.

2. C++ SIMD (AVX2) для расчёта дистанций и коллизий: модуль project_steam_native.node считает AOI и радиусы агро мобов векторными инструкциями процессора за микросекунды.

3. Worker Threads для сохранения в базу: вся работа с диском и состоянием игроков вынесена на отдельный поток vCPU, поэтому запись профилей никак не задерживает тик игры.

Проект жив, пилится дальше. Впереди ещё огромная гора работы.

Спасибо всем, кто следит и поддерживает! На бумаге все выглядит шикарно, как будет в реальной жизни? Время покажет))

В общем, с CPU частью системы, думается мне, с горем пополам, можно сказать закончили. Ну может полернуть еще пару моментов. Теперь нужно править рендер, чтобы правильно эти объекты рисовал и приниматься наконец за объемный источник света. А вам на сравнение два сэмпла. Один с большим кубом, поставленным классическим образом (в 20км), а другой, с этим же кубом, но через метод пересчета для удаленных объектов (в 10км). В остальном (ну кроме ракурса) все полностью идентично.

А с нейронками надо завязывать. Пойду завтра (сегодня) советский учебник по тригонометрии заберу со второй квартиры. Он полезнее будет. Вот такие дела.

VK video не встроилось, поэтому ссылкой смотреть на вк-видева

Поиграться с демкой можно здесь: https://ubgamez.ru/graph2d/

Глава первая: зачем вообще?

Резонный вопрос. Веб-версия есть. Официальный клиент есть ну только под Windows (лично не трогал, ничего сказать не могу). Зачем городить своё?

Причины, по которым люди берутся за такое, просты:

• Официальный клиент есть только под Windows. А если у тебя macOS или Linux — извини, слушай в браузере. Это не дело.

• Хочу нативное приложение. Не вкладку в браузере, которая жрёт память, как не в себя. Нативное окно, которое живёт отдельно и умеет в системные медиа-кнопки.

• Зуд в пятой точке. Самая честная причина. «А слабо?» — и вот ты уже читаешь документацию к Qt Multimedia в три часа ночи.

• Любопытство. Как устроен API Яндекс Музыки? Что за протокол Ynison? Почему история прослушиваний ведёт себя странно?

В моём случае — всё вместе. И немного самонадеянности.

Глава вторая: стек, или почему C++ и Qt

Первое решение, которое нужно принять, — на чём писать. Варианты:

• Electron. Быстро, но это 400 МБ оперативки ради кнопки Play. И ты не программист, а сборщик веб-приложений.

• Tauri. Стильно, модно, молодёжно, Rust. Но зависимость от системного вебвью — лотерея.

• Python + PyQt. Проще, но распространять — боль. И производительность — как повезёт.

• C++ + Qt 6 + QML. Нативно, быстро, кросс-платформенно. И если ты когда-то учил C++, то почему бы и нет?

Я выбрал последнее. И не жалею. Почти.

Qt 6 даёт всё: QMediaPlayer для воспроизведения, QML для интерфейса, CMake для сборки. QML — это декларативный язык, который выглядит как JSON, но с логикой. Интерфейс описывается в .qml-файлах, логика — в C++. Разделение чистое: QML рисует, C++ думает.

Глава третья: что получилось

Изначально я хотел простую вещь: поиск, «Моя волна» и пару личных плейлистов. Всё. Точка. Никаких амбиций на полноценный клиент.

Но стоило показать первую рабочую версию знакомым — и они подкинули идей. «А можно лайкать треки прямо из очереди?», «А почему нет плеера?», «А тёмную тему можно?» — и понеслось.

А дальше в дело вступил аппетит. Он, как известно, приходит во время еды. Сначала добавился поиск — и оказалось, что без страниц альбомов и исполнителей он бесполезен. Потом «Моя волна» — и стало понятно, что нужны рекомендации и недавно прослушанные. Потом плейлисты — и вот уже лайки, библиотека, чарты, жанры, новые релизы. Список фич рос быстрее, чем я успевал их реализовывать.

Вот что в итоге умеет YaMusic:

Авторизация

OAuth с сохранением токена между запусками. Получил ссылку в приложении, открыл в браузере, авторизовался, скопировал ссылку обратно — и всё. Токен сохраняется, живёшь дальше.

Контент

Поиск, «Моя волна», персональные рекомендации, плейлисты (свои и чужие), лайки, недавно прослушанные, альбомы, исполнители. Чарты России и мира (как по мне, одно и то же — не знаю, нужно ли кому это), жанры, новые релизы. Страницы альбомов, плейлистов, исполнителей и жанров.

Плеер

Единая очередь, автопереход на похожий контент. Подсветка текущего трека. Mini Player, Expanded Now Playing, перемотка, громкость. Dynamic Player Accent — интерфейс подстраивается под доминирующий цвет обложки трека. Тёмная и светлая темы. Решил использовать Catppuccin (а поцчему Ви спгашиваете?).

Тексты песен

С синхронизированной подсветкой строк. Лично я таких песен так и не нашёл, но API утверждает, что они есть. Чтошш, поверим на слово.

Системные медиа-кнопки

MPRIS (Linux), SMTC (Windows), MPRemoteCommandCenter (macOS). Управлять плеером можно с клавиатуры или из системного трея, не открывая окно.

Адаптивный интерфейс

Верхняя навигация, контекстная панель — какая-никакая. Всё ездит, всё подстраивается.

Глава четвёртая: Ynison, или как я узнал, что история прослушиваний — не для меня

А теперь самое интересное. И самое обидное.

YaMusic подключается к Яндекс Музыке по протоколу Ynison — долгоживущее WebSocket-соединение. Приложение регистрирует устройство-плеер, транслирует «сейчас играет» и состояние очереди, отправляет heartbeat прогресса и события завершения треков. Раздел «Недавно прослушанные» читается через /music-history.

Звучит здорово, да? Вот только есть нюанс.

Сервер Яндекса записывает треки в вашу историю только для сессий, инициированных официальными клиентами. Ни /play-audio, ни /plays, ни /queues, ни Ynison-статусы от неофициального клиента сервер в историю не засчитывает. События принимаются (200/ok), но не записываются.

Это как разговор с автоответчиком: ты говоришь, он кивает, но никто ничего не записывает.

То есть вы слушаете музыку, всё работает, треки играют, очередь едет. Но на этом всё — раздел «Недавно прослушанные» обновляется через веб-страницу, ну или через официальное приложение (возможно, передаёт ещё какие-то параметры). Обидно? Да. Так что пока оставлю реализацию на потом.

Глава пятая: сборка и установка

Готовые пакеты содержат Qt runtime — отдельная установка Qt не требуется. Пакеты собираются автоматически в GitHub Actions при пуше тега v*. Текущая версия v0.11.2

Для сборки из исходников нужны C++17, Qt 6 (Base, Quick, Multimedia), CMake и Ninja.

Ubuntu:

Arch Linux:

На остальные дистрибутивы, думаю, сами разберётесь — спросите у ИИ.

Дальше стандартно:

Запуск:

• Linux: ./build/appYaMusic

• macOS: ./build/appYaMusic.app/Contents/MacOS/appYaMusic

• Windows: .\build\Debug\appYaMusic.exe (сборка с --config Debug)

Эпилог: стоило ли оно того?

Хороший вопрос. Давайте честно.

Что получилось

• Нативный десктопный клиент на C++ и Qt, который работает на трёх платформах — включая те, где официального клиента нет вообще.

• Полноценный плеер с очередью, лайками, плейлистами, текстами песен и системными медиа-кнопками.

• Симпатичный внешний вид и Dynamic Player Accent.

Что не получилось

• История прослушиваний не синхронизируется с официальным приложением.

• Рекомендации Яндекса не узнают о том, что вы слушали в YaMusic.

• Приходится мириться с тем, что ты — неофициальный клиент, и сервер об этом помнит.

Стоило ли оно того?

Да. Потому что такие проекты — это не просто «альтернативный клиент». Это способ понять, как устроены современные API, WebSocket-протоколы и десктопная разработка. Это возможность увидеть, как один человек собирает полноценное приложение на C++ и Qt, не используя Electron и не жертвуя производительностью.

И да, это всё ещё C++. Смирись. Зато с Catppuccin.

Теперь нужно переделать рендер, чтобы можно было рисовать объекты на орбите камеры. И дальше уже базой данных объектов заняться.

А пока, вот вам огромный кубик находящийся в 20км от камеры.

Это конечно еще не итоговый вариант. По сути оно даже не использует кубокоординаты еще. Но зато на этом примере можно посмотреть, как эти координаты рассчитываются. Ну и потом можно будет сравнить с этим видео как это будет работать.

PS: то что один из источников моргает на видео - это прожектор дотягивается до грани большого куба.

Из плохих новостей - у меня закончился отпуск. Как пойдет дальше - будет зависеть от загрузки на работе.