摘要：我們將在本章介紹如何在一臺機(jī)器上構(gòu)建多節(jié)點(diǎn)的方案和未來礦池產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一些思路。本文將介紹一種直接在單機(jī)上部署和管理多節(jié)點(diǎn)的方案。最初起源于比特幣。

歡迎大家來到第六章，經(jīng)過前章《【Filecoin源碼倉庫全解析】第五章：檢索市場及檢索礦工》的介紹，無論從定位職能，還是從設(shè)計(jì)原理，還是從工程操作角度，我們應(yīng)該對目前的Filecoin檢索市場有了更加深入的了解。

我們將在本章介紹如何在一臺機(jī)器上構(gòu)建多節(jié)點(diǎn)的方案和未來礦池產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一些思路。

如果自己學(xué)習(xí)進(jìn)度ok，實(shí)踐效果符合預(yù)期，應(yīng)該很快也會給大家分享多機(jī)（不同配置，不同規(guī)格，不同區(qū)域）多節(jié)點(diǎn)部署的方案。

我們在第三章、第四章和第五章中，分別模擬了三個(gè)角色：存儲提供方（存儲礦工），存儲需求方（存儲用戶）以及檢索用戶，小編用了兩臺不同的機(jī)器來實(shí)驗(yàn)。其實(shí)，也可以通過單機(jī)完成所有測試。

雖然節(jié)點(diǎn)客戶端對機(jī)器性能、配置要求目前比較苛刻，但是對于一些不經(jīng)常處于滿負(fù)荷狀態(tài)，具有更高性能的機(jī)器和服務(wù)器，還是可以通過部署單機(jī)多節(jié)點(diǎn)方案，來增加整機(jī)資源利用率。

相比于國外，公網(wǎng)IP是真的稀缺資源，目前看不到IPV6短時(shí)間內(nèi)普及的希望...

libp2p所需的mutiaddress可通過配置端口，多路復(fù)用...

未來，隨著Filecoin項(xiàng)目的不斷成熟，和市場需求的不斷演化，將誕生除了礦機(jī)之外的一系列復(fù)合型產(chǎn)品和工具型產(chǎn)品，為了把服務(wù)能力和邊界擴(kuò)大，需要統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)管理、控制方案，以及專門針對檢索市場而設(shè)計(jì)的類CDN方案，存儲市場的礦池方案等。

這些，都或多或少離不開多節(jié)點(diǎn)的部署運(yùn)維工作。本文將介紹一種直接在單機(jī)上部署和管理多節(jié)點(diǎn)的方案。

假設(shè)已編譯安裝了最新版的go-filecoin客戶端，可參考：Filecoin源碼倉庫全解析】第一章：搭建Filecoin測試節(jié)點(diǎn)

之后，通過指定不同的倉庫路徑--repodir，來創(chuàng)建新節(jié)點(diǎn)2：

export FCRD=$HOME/.filecoin2

go-filecoin init --genesisfile=http://user.kittyhawk.wtf:8020/genesis.car --repodir=$FCRD

成功后，將生成與之前默認(rèn)初始化文件夾.filecoin一樣結(jié)構(gòu)的的.filecoin2，如圖所示：

vim .filecoin2/config.json

修改默認(rèn)值，重新設(shè)置新節(jié)點(diǎn)2的api.address和swarm.address的監(jiān)聽端口：

{
    "api": {
        "address": "/ip4/127.0.0.1/tcp/3455"
        ...
    },
    ...
    "swarm": {
        "address": "/ip4/0.0.0.0/tcp/6011"
    }
}

在本機(jī)上，分別啟動(dòng)原節(jié)點(diǎn)1和新節(jié)點(diǎn)2：

go-filecoin daemon

go-filecoin daemon --repodir=$FCRD

啟動(dòng)daemon后，我們也可以對比單機(jī)節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2的配置信息，如下所示，MultiAddress與PeerID一一對應(yīng)，且按照不同端口配置已生成。

我們將原節(jié)點(diǎn)的multiaddress記錄至臨時(shí)變量NODE1_ADDR中，

export NODE1_ADDR=$your_node1_multiaddress

通過go-filecoin swarm connect $NODE1_ADDR --repodir=$FCRD，將新節(jié)點(diǎn)2與原節(jié)點(diǎn)1建立P2P連接。

成功后并通過go-filecoin swarm peers --repodir=$FCRD復(fù)查連接狀態(tài)：

如圖所示，我們在新節(jié)點(diǎn)2的Peer集群中，查詢到了原節(jié)點(diǎn)1的multiaddress。

這樣，一個(gè)初步的單機(jī)雙節(jié)點(diǎn)集群就部署完畢了，以此類推，可以繼續(xù)批量部署下去，直至機(jī)器資源滿負(fù)荷運(yùn)行。

之后，我們可以在單機(jī)上分別操作多節(jié)點(diǎn)，并設(shè)置不同角色進(jìn)行前面幾章所描述的測試過程了，有條件的朋友，也可以將這幾章所描述的配置邏輯編寫成Shell腳本或者加入程序控制來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

礦池從一定意義上來說，是伴隨時(shí)間和市場需求演化而來，更傾向于產(chǎn)品的一個(gè)定義。最初起源于比特幣。

在比特幣的體制下，全網(wǎng)平均每10分鐘產(chǎn)出一個(gè)區(qū)塊，每個(gè)區(qū)塊包含50(現(xiàn)在是12.5，每四年左右獎(jiǎng)勵(lì)減半一次)個(gè)比特幣，而一個(gè)區(qū)塊只可能被某一個(gè)幸運(yùn)兒挖走，直接擁有所有獎(jiǎng)勵(lì)，其他人則顆粒無收，挖到的概率與礦工投入的設(shè)備算力大小成正比。

這就注定了如果比特幣挖礦參與人數(shù)龐大且分散到一定程度后，挖到比特幣的概率將無限接近于零，跟中彩票差不多。

這時(shí)候，如果散戶要參與，資源有限，只能投入一臺礦機(jī)挖礦，按照概率，要5~10年才能開采到一個(gè)區(qū)塊，這使比特幣挖礦陷入尷尬境地，讓普通人幾乎沒有參與的可能，并不利于比特幣的發(fā)展。

因此，解決的方案是集眾人之力，收益平攤的方式，這也是礦池產(chǎn)品的核心，舉個(gè)例子：

假設(shè)100萬人參與比特幣挖礦，全網(wǎng)400P算力，其中90%的礦工為1P(1000T)以下的算力，如果投入一臺1T礦機(jī)，將占全網(wǎng)算力的40萬分之1，理論上平均每40萬個(gè)10分鐘能挖到一個(gè)區(qū)塊，也就是7.6年才能挖到一個(gè)區(qū)塊然后一次性拿到50（現(xiàn)在是12.5）個(gè)比特幣。那么，假如我再找9個(gè)擁有1T算力礦機(jī)的礦工，達(dá)成協(xié)定，我們總共10個(gè)人，其中任何一個(gè)人挖到區(qū)塊，都按照每人的算力占比來進(jìn)行平分，那么我們就是一個(gè)整體，總共10T算力，那么平均0.76年即可挖到一個(gè)區(qū)塊，然后算下來到我們手上的就是0.76年開采到5個(gè)比特幣，如果組織100人、1000人、1萬人甚至10萬人呢？如果是10萬人，那么平均40分鐘就能挖到1個(gè)區(qū)塊，作為團(tuán)隊(duì)的一份子，我的收入將會趨于穩(wěn)定，且參與度顯著提高。

降低了比特幣等虛擬數(shù)字貨幣開采的難度，降低了開采門檻，真正實(shí)現(xiàn)了人人皆可參與的比特幣挖礦理念。

提高了產(chǎn)業(yè)化程度，促進(jìn)了更穩(wěn)定的區(qū)塊鏈服務(wù)。

更合理的商業(yè)模式，完善了虛擬數(shù)字貨幣行業(yè)的產(chǎn)品形態(tài)。

首先，在DevNetworkState監(jiān)控面板上有三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)我們需要了解：

ProvenStorage：存儲礦工已提交PoSt并得到系統(tǒng)驗(yàn)證的存儲量。

StoragePower：表示存儲有效率，即贏得挖掘下一個(gè)區(qū)塊的可能性。

%of BlocksMined 已被挖掘出的區(qū)塊全網(wǎng)占比

其次，是競選算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)完整度：

競選算法：使用選票參與競選，獲得選舉的條件。

從Filecoin的白皮書的設(shè)計(jì)可知，一個(gè)好的競選算法，應(yīng)當(dāng)滿足至少如下的幾個(gè)特點(diǎn)：

公平：每個(gè)參與者每次選舉只有一次試驗(yàn)，簽名是確定的，而且t和rand(t)是固定的。隨機(jī)值rand(t)在時(shí)刻t之前是未知的。因此，每個(gè)Ticket的計(jì)算值域相對公平。

保密：即攻擊者沒有Mi（目前已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)有抵押的擔(dān)保品信息），因此無法生成有效的Ticket和被簽名的密鑰。

公開可驗(yàn)證：可以通過給出計(jì)算值域，時(shí)刻t和Mi來說服驗(yàn)證者自身有效性。

其實(shí)白皮書的設(shè)計(jì)思想可以歸結(jié)于下面這個(gè)公式，已被簽名的ticket值域，同時(shí)被簽名的ticket需要被哈希成一串較長位數(shù)編碼，以防被暴力破解 （類似比特幣中所使用的Hashcash，不斷嘗試要滿足前綴N個(gè)比特位都是0這樣的條件） ，而紅框中的表示節(jié)點(diǎn)的存儲有效率Ratio，有效率是一個(gè)相對大的十進(jìn)制值，需要換算成二進(jìn)制的編碼，才能與Hashcash之后的簽名Ticket匹配做精準(zhǔn)判斷，L與全網(wǎng)難度強(qiáng)相關(guān)，要求的前導(dǎo)0的個(gè)數(shù)越多，代表L難度越大。

那么，小編查閱了一下測試網(wǎng)目前這塊的競選算法代碼實(shí)現(xiàn)：

Leader的選舉，目前僅比較了存儲有效率與Ticket的值域，全網(wǎng)難度L的策略目前還未實(shí)現(xiàn)...

盡管如此，綜合來看：存儲效率是關(guān)鍵，F(xiàn)ilecoin很大可能也將催生出礦池類產(chǎn)品。 理由如下：

在相同的時(shí)間內(nèi)，只要某個(gè)礦工節(jié)點(diǎn)所提供的存儲增量的速度大于全網(wǎng)存儲增量的速度，那么該節(jié)點(diǎn)的StoragePower將顯著提升。

存儲訂單的選擇在測試網(wǎng)并未實(shí)現(xiàn)撮合，是由用戶來主動(dòng)選擇，那么用戶選擇的傾向很大程度取決于礦工的QoS和報(bào)價(jià)。存儲有效率更高的礦工提供QoS的信任感更強(qiáng)，同時(shí)獲得的區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)更多，可以以更低的報(bào)價(jià)單提供服務(wù)，那么將導(dǎo)致更多的訂單流向存儲有效率更高的礦工節(jié)點(diǎn)。 雪球越滾越大...

越早參與，存儲越久數(shù)據(jù)的礦工節(jié)將更有優(yōu)勢，當(dāng)全網(wǎng)存儲量達(dá)到一個(gè)很大的基數(shù)時(shí)，新礦工短時(shí)間內(nèi)將難以獲得較大的出塊可能，將隨比特幣系統(tǒng)一樣，節(jié)點(diǎn)礦工將形成馬太效應(yīng)。

如圖，設(shè)計(jì)了一個(gè)粗略的Filecoin礦池產(chǎn)品架構(gòu)，復(fù)雜的系統(tǒng)都是由基礎(chǔ)的模塊迭代而來，歡迎對此感興趣的朋友做更深入的交流和探討。

我們也將在下一章《【Filecoin源碼倉庫全解析】第七章：如何參與復(fù)制證明游戲測試》中，介紹Filecoin中的核心技術(shù)，EC共識，復(fù)制證明，時(shí)空證明，以及目前的證明測試游戲等內(nèi)容。

https://github.com/filecoin-p...

https://baike.baidu.com/item/...

【Filecoin源碼倉庫全解析】第一章：搭建Filecoin測試節(jié)點(diǎn)
【Filecoin源碼倉庫全解析】第二章：如何創(chuàng)建賬戶錢包并獲取FIL Mock代幣
【Filecoin源碼倉庫全解析】第三章（上）：存儲提供方（礦工）的配置操作

【Filecoin源碼倉庫全解析】第三章（下）：存儲提供方（礦工）的配置操作

【Filecoin源碼倉庫全解析】第四章：存儲需求方（用戶）的配置操作

【Filecoin源碼倉庫全解析】第五章：檢索市場及檢索礦工

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