BFS 알고리즘을 사용하여 Minecraft 내부에 전력망 구축하기
요약
Minecraft 내에서 BFS(너비 우선 탐색) 알고리즘을 활용하여 실제 클라우드 네트워크와 유사한 에너지 전송 시스템을 구축하는 과정을 다룹니다. 분산 시스템의 원리를 게임 내 멀티블록 구조와 네트워크 라우팅으로 구현하는 기술적 접근법을 소개합니다.
핵심 포인트
- BFS 알고리즘을 활용한 케이블 네트워크 에너지 라우팅 구현
- 멀티블록 구조를 통한 분산 시스템(컨트롤러-워커) 원리 학습
- 클라우드 스토리지 계층과 에너지 저장 티어의 개념적 연결
- 게임 메커니즘을 통한 실제 네트워크 기술의 시각화
모든 클라우드 서비스에는 전력이 필요합니다. AWS에는 데이터 센터(Data Centers)가 있고, Azure에는 리전(Regions)이 있으며, GCP에는 존(Zones)이 있습니다. 그리고 이들은 모두 에너지와 데이터를 분배하는 네트워크로 연결되어 있습니다. 그래서 우리는 Minecraft 내에 동일한 것을 구축했습니다: 멀티블록 데이터 멜터 (multiblock Data Melter), 에너지 저장 블록, BFS 탐색 (BFS traversal)을 사용하는 케이블 네트워크, 그리고 무선 에너지 전송입니다.
이 포스트는 우리의 클라우드 테마 모드가 제대로 된 기술 모드(tech mod)로 변모하는 과정을 다룹니다.
🎮 학습 관점: BFS 에너지 전송 알고리즘은 실제 네트워크 라우팅 (network routing)에서 사용되는 것과 동일한 알고리즘입니다. 멀티블록 구조는 하나의 컨트롤러 (controller), 여러 개의 워커 (workers), 공유 자원 (shared resources)을 통해 분산 시스템 (distributed systems)에 대해 가르쳐 줍니다. 그리고 에너지 저장 티어 (energy storage tiers)는 클라우드 제공업체가 서로 다른 스토리지 클래스 (S3 Standard, Infrequent Access, Glacier)를 제공하는 방식을 반영합니다.
데이터 멜터 (Data Melter) — 3x3x3 멀티블록
데이터 멜터는 27개 블록으로 구성된 구조입니다:
- 22개의 데이터 멜터 케이싱 (Data Melter Casings) — 외각 껍질
- 1개의 대역폭 블록 (Bandwidth Block) — 중앙 (애니메이션화된 디지털 유체)
- 1개의 컨트롤러 (Controller) — 상단 (상호작용하는 곳)
어떤 케이싱이든 클릭하면 GUI를 열 수 있습니다 (반경 3 내에서 컨트롤러를 검색합니다). 이것이 분산 시스템이 작동하는 방식입니다. 어떤 노드 (node)든 진입점 (entry point)이 될 수 있지만, 모두 컨트롤러로 라우팅 (route)됩니다.
// 케이싱 클릭 시 컨트롤러 찾기
private DataMelterControllerBlockEntity findController(World world, BlockPos pos) {
for (BlockPos check : BlockPos.iterateOutwards(pos, 3, 3, 3)) {
...
레시피: 샤드 인퓨전 (Shard Infusion)
데이터 멜터는 일반적인 제작으로 할 수 없는 재료들을 처리합니다:
- Cloud Shard → Data-Infused Cloud Shard
- Blazing Shard → Data-Infused Blazing Shard
- Quantum Shard → Data-Infused Quantum Shard
- 기타 바닐라 재료를 위한 보너스 수율 레시피
BFS 에너지 전송 — 네트워크 라우팅 (Network Routing)
가장 기술적으로 흥미로운 기능은 다음과 같습니다: 에너지는 **너비 우선 탐색 (Breadth-First Search, BFS)**을 사용하여 케이블을 통해 흐릅니다.
Data Melter(또는 Cloud Generator)가 에너지를 생성할 때, 에너지는 단순히 소비자에게 순간이동하지 않습니다. 에너지는 인터넷 케이블 (Internet Cables) 및 광섬유 케이블 (Fiber Optic Cables)을 통해 이동하며, 전력이 필요한 연결된 기계들을 탐색합니다.
private void distributeEnergy(ServerWorld world, BlockPos source, int energy) {
Queue<BlockPos> queue = new LinkedList<>();
Set<BlockPos> visited = new HashSet<>();
...
이것은 말 그대로 네트워크 패킷이 목적지를 찾는 방식과 동일합니다. BFS는 모든 경로를 동일하게 탐색하여 연결된 모든 소비자를 찾아내고, 로드 밸런서 (Load Balancer)처럼 부하를 균등하게 분산합니다.
에너지 저장 — 클라우드 스토리지와 유사한 계층 구조
| 블록 | 용량 | 클라우드 비유 |
|---|---|---|
| Network Buffer | 10 GB | S3 Standard — 빠름, 제한적 |
| ... | ||
| 각 블록은 색상으로 구분된 에너지 바(채워짐에 따라 녹색 → 주황색 → 빨간색)와 하나의 저장 슬롯이 있는 GUI를 갖추고 있습니다. |
무선 에너지 — WiFi와 유사함
케이블 사용이 비실용적인 경우를 위해:
- Energy Transmitter — 반경 8 범위 내로 에너지를 방송(broadcast)합니다.
- Energy Receiver — 무선 에너지를 수신합니다.
전력을 위한 WiFi라고 할 수 있습니다. 범위가 제한적이고 케이블이 필요 없지만, 유선 연결보다 효율은 낮습니다. 실제 네트워킹과 마찬가지로 유선은 더 빠르고 신뢰할 수 있으며, 무선은 편리합니다.
Cloud Generator — 발전소
Cloud Generator는 연료를 에너지로 변환합니다:
- Cloud Shard: 500 MB
- Redstone: 50 MB
- Coal/Charcoal: 25 MB
45 GB의 내부 저장 용량을 가지며, 초당 100 MB/s의 속도로 에너지를 생산합니다. 케이블을 통해 기계들과 연결됩니다.
Cloud Engineer Lens — 모니터링 대시보드
착용 가능한 아이템(헬멧, 장신구(trinket), 또는 손에 들기)으로, 다음과 같은 HUD 오버레이를 보여줍니다:
- 주변 기계의 에너지 레벨
- 케이블의 연결 상태
- 생산/소비율
여러분의 Minecraft 전력망을 위한 CloudWatch입니다. 기본적으로 관찰 가능(Observable)합니다.
Trinkets 통합
public static boolean isWearing(PlayerEntity player) {
// 우선순위: Trinket 슬롯 → 헬멧 → 왼손(Offhand) → 오른손(Mainhand)
if (FabricLoader.getInstance().isModLoaded("trinkets")) {
...
런타임 감지(runtime detection)를 통한 선택적 모드 지원 — 이 모드는 Trinkets가 설치되어 있든 아니든 상관없이 작동합니다.
수직 케이블 수정 — 하나의 전쟁 이야기
여기 디버깅 이야기가 있습니다. 인터넷 케이블(Internet Cables)은 수평으로는 잘 연결되지만, 수직 연결(위/아래)은 끊어져 있었습니다. 멀티파트 블록상태(multipart blockstate) 모델은 수직 변형을 위해 X축 회전을 사용하지만, 1.20.1의 렌더러(renderer)는 멀티파트 모델에 대한 X축 회전을 올바르게 처리하지 못합니다.
해결책: 회전에 의존하는 대신, 기하학적 구조(geometry)를 미리 배치한 전용 _up 및 _down 모델을 생성했습니다. 때로는 우아한 해결책이 작동하지 않을 때가 있으며, 그럴 때는 실용적인 해결책이 필요합니다.
교훈 (Lessons Learned)
| 도전 과제 | 해결책 |
|---|---|
| BFS는 비용이 많이 들 수 있음 | 256 블록으로 제한, 틱(tick)당 한 번 실행 |
| ... |
다음 단계
이제 전력, 기계, 그리고 네트워크가 있습니다. 이제 보호가 필요합니다. 다음 포스트에서는 세트 보너스가 있는 4종의 방어구 세트, 회피 시스템(dodge system), 그리고 Accessories 모드와의 통합을 다룹니다. 클라우드 환경에서 보안은 공동 책임이기 때문입니다.
저와 연결하세요:
저는 Carlos Cortez입니다. 이것은 _Breaking the Cloud_이며, 오늘은 그래프 알고리즘(graph algorithms)을 사용하여 전력망을 구축했습니다. 다음 편에서 만나요! ⚡
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