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关于以太坊:网络服务分析

1 网络分层

以太坊所有网络功能如下图所示: 所有网络功能建立在以太网的传输层之上,TCP 及 UDP 均有应用

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2 会话层

会话层主要包括 Peer 管理,NodeTable 管理和 RPC 协议,本文着重介绍 Peer 管理, NodeTable 请参考《P2P 网络及邻居节点发现机制》。 涉及到会话层的关键代码

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2.1 Peer 介绍

Peer 指通过了通信握手的邻居节点,只有邻居节点才能变为 Peer,只有 Peer 列表中的 节点,才能进行正常的通信。

2.2 Peer 管理

Peers 在代码中以 map 的结构存在,由 server 运行方法 run创建,并在 run 方法中进行 添加和删除维护。Pees 最大默认数量为 25(node/defaults.go 定义)

2.2.1 Peer 动态添加删除流程

Peer 添加分为两种:被动添加和主动添加。 1) 被动添加指其他节点发起握手,流程如下:

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2) 每当当前 peers 有变动时,如添加,删除,或者一次 dial任务完成,则会执行一次主动 握手流程如下,其中要进行 Dial(拨号,即握手通信)的节点有以下几部分组成:

  • 静态节点,系统启动时配置文件写入
  • nodeTable 中随机选取(当前 needDynDials 的二分之一,needDynDials 的值为 (s.MaxPeer+1)/2=13)
  • loobbuf 中的节点(discovery task 中的邻居节点)
  • lookbuf 中的节点 Peer 数量不足时,会强制进行一次 nodetable 刷新,刷新到的node 写入 lookbuf。

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3) Peer 删除有三种方式: RPC 命令删除,一次应用层通信完成自动删除,通信过程读写错误。

2.2.2 Peer 握手机制

参考《以太坊底层技术研究:Peer 握手机制》

3 表示层:RLP 编码

以太坊所相关有网络上 x 发送的数据均遵循 RLP 编码,参考《RLP 机制分析》

4 应用层:Eth 协议

Peer 握手成功后,即可进行应用层通信,Eth 协议数据包如下表所示:

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Eth 协议应用层包括如下命令:

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本篇文章由芯链团队整理。

关于作者

蓝莲花(汪晓明),微信/QQ:263305605,公众号:xm123798。朝夕网络(zhaoxi.co)创始人。致力于推动区块链应用落地。

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