IPFS协议层深入分析9——交换层3 Receive Blocks

根据上一节的内容,内容提供者将自己存储的内容通过网络层发出,内容的接收者接收到数据之后,首先通过Engine的一个账单系统,统计一下本节点与发送数据节点之间的数据交互统计,然后查找一下Engine中缓存的WantList信息,如果还有其它节点也在请求本节点刚刚接收到的数据,则将该数据放入peerRequestQueue中去,这样本节点也会马上成为内容的提供者。

随后本节点会将数据存储在本地的存储空间上,这样既能够为本节点的访问者,再次访问数据的时候提供数据缓存,也能够成为其他节点的数据访问者提供数据的存储服务。

在数据交互层第一节中我们讲到,访问数据的节点会subscribe一些列的key,这些key是要查找的数据对应的索引,因此当我们接收到数据之后,应该对这些订阅者广播一下最新接收到的数据,步骤4就是publish这样的消息到相关的频道上。

当以上操作完成后,本节点检查Want Manager队列中的数据,如果接受到的数据被其他节点访问,则会将数据提供给完了中的其它节点,这是步骤5的工作内容。本节点接收到数据之后,会将Want Manager中关于该节点的请求从Want List中删除,如果本节点是最初的数据请求发起者,为了避免多个节点重复的发送同一份数据,并在网络中传播,在接受到数据之后应该发起Cancel命令,通知其它节点不要再对本数据进行全网查找。Cancel的逻辑与GetBlock相似。有兴趣的同学可以自己研究一下就提的代码实现逻辑。

代码路径如下:

除了以上查找逻辑,数据交换层的Engine还有一个功能,就是根据本节点与其他节点的数据交换多少,来决定是否继续为自己的邻居节点提供服务,如果一个节点接受的数据很多,贡献的数据很少,那么它很可能被视为恶意节点,被大家加入Frozen账号,我们上一节介绍PeerRequestQueue的时候提到过这个Map结构。数据首发的逻辑关系如下图。

第一个公式r表示发送的数据与接收的数据的比例关系。

第二个公式P表示继续给对方节点发送数据的概率

如果我们对方节点发送了很多数据,但是从对方接收的数据很少,那么r值会很大,概率P就会变小,即,如果我们对对方贡献的数据多,接收的数据少,那么我们会认为对方有可能是攻击节点。或者是恶意节点。反之我们应该以更高的概率服务那些给我们提供更多服务的节点。不过这一些列的引擎设计对于Filecoin这样的带激励的区块链架构方案没有太多参考价值,因此本文没有展开详细的论述。在Filecoin的设计原则这,只要提供代币服务,就可以享受更高的带宽和存储服务,而服务的提供者为了获取更多的代币,会非常欢迎这样的节点。

关于数据交换层,我们仅仅以GetBlocks这个比较有代表性的接口,来讲解整个的数据处理业务逻辑,整个数据交换层需要解决的问题很多,难度也是最大的,在一个去中心化的存储体系里面,你很难有效的通知其他节点,数据是否有效以及存储的位置变化,这将是IPFS面临的一大挑战。

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