이동 동기화 트러블슈팅 — TCP 환경에서 캐릭터 이동 동기화 개선

프로젝트: Snowpeak Game — 실시간 멀티플레이 협동 타이쿤 게임 기간: 2025.12.15 ~ 2026.01.07 (커밋 309dae5 ~ 957ab29) 스택: Java 17, Spring Boot 3.x, Spring WebSocket(STOMP + SockJS), Redis(Lettuce), React + Phaser 3, @stomp/stompjs

1. 한 줄 요약

브라우저 게임은 UDP를 쓸 수 없어 TCP 위의 WebSocket(STOMP) 으로 캐릭터 위치를 동기화해야 했습니다.

이 구조에서 생기는 이동 지연·끊김과 입장 시점 상태 불일치를 줄이기 위해

① 클라이언트 전송 빈도 제한(Throttle), ② 선형 보간(Lerp), ③ 서버 역할 분리, ④ 접속/퇴장 이벤트 브로드캐스트,

⑤ 신규 입장자 초기 상태 동기화(SYNC)를 단계적으로 적용했습니다.

2. 배경: 왜 TCP로 실시간 게임을 만들었나

2-1. 일반적인 게임 서버는 UDP를 쓴다

구분	TCP	UDP
전달 보장	보장 (손실 시 재전송)	보장 안 함
순서 보장	보장	보장 안 함
지연 특성	패킷 하나가 유실되면 뒤 패킷이 모두 대기 (Head-of-Line Blocking)	유실된 패킷만 버리고 다음 패킷 바로 처리
실시간 게임 적합성	낮음	높음

위치 데이터는 "최신 값 하나만 의미 있는" 데이터입니다. 100ms 전 위치가 유실됐다면 다시 받을 필요 없이 다음 위치를 쓰면 됩니다.

그래서 FPS·MMO 같은 게임은 UDP 위에 필요한 신뢰성만 직접 구현합니다.

2-2. 그런데 이 프로젝트는 UDP를 쓸 수 없었다

클라이언트가 웹 브라우저(React + Phaser)입니다. 브라우저 JavaScript에는 raw UDP 소켓 API가 없습니다.
브라우저에서 쓸 수 있는 실시간 양방향 통신은 사실상 WebSocket(TCP 기반) 입니다.
브라우저에서 UDP 성격의 통신을 쓰는 방법(WebRTC DataChannel, WebTransport)은 시그널링 서버·별도 인프라가 필요하고, Spring 생태계 지원도 약해 학습 범위를 넘어선다고 판단했습니다.
서버 측에서는 Spring의 STOMP 메시지 브로커를 쓰면 방(room) 단위 Pub/Sub, 세션 관리, 연결 끊김 이벤트를 바로 쓸 수 있었습니다.

결론: 프로토콜 자체를 바꾸기보다, "TCP라는 제약 안에서 체감 지연을 얼마나 줄일 수 있는가" 를 과제로 잡았습니다.