摘要：在這篇文章內(nèi)，我站在開發(fā)者的角度解析一下的商業(yè)化架構(gòu)。的商業(yè)化架構(gòu)首先，我們采用了分層的方式來實現(xiàn)整體架構(gòu)，包含區(qū)塊鏈層激勵層存儲層數(shù)據(jù)分發(fā)層音視頻等應(yīng)用層。我認(rèn)為去中心化服務(wù)的另外一種說法就是霧計算，或者邊緣技術(shù)。

目前大多數(shù)的區(qū)塊鏈項目，設(shè)計時更重視代幣發(fā)行，PPIO 的設(shè)計則非常重視業(yè)務(wù)場景的落地。我認(rèn)為，存儲和數(shù)據(jù)分發(fā)是區(qū)塊鏈最適合的應(yīng)用場景之一，因為存儲和數(shù)據(jù)分發(fā)能夠通過類似于比特幣的激勵方法，把價格降到最低。前面一篇文章介紹了 PPIO 在分發(fā)領(lǐng)域的優(yōu)勢。在這篇文章內(nèi)，我站在開發(fā)者的角度解析一下 PPIO 的商業(yè)化架構(gòu)。

首先，我們采用了分層的方式來實現(xiàn) PPIO 整體架構(gòu)，包含區(qū)塊鏈層、激勵層、存儲層、數(shù)據(jù)分發(fā)層、音視頻等應(yīng)用層。

我們從傳統(tǒng)云服務(wù)的架構(gòu)來對照分析和講解 PPIO 的技術(shù)架構(gòu)。你可以把 PPIO 看作是去中心化的 AWS，服務(wù)是有不同層次的，每個層次都有 API 的輸出，開發(fā)者可以根據(jù)自己的需求對接不同的 API 來實現(xiàn)自己的應(yīng)用。如果你只是基于 PPIO 的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)購買存儲和帶寬，可以選擇使用 IaaS 層的 API；如果你選擇使用類似 AWS 的對象存儲服務(wù)，你可以選擇使用 PaaS 的 API，如 POSS；如果你明確是搭建直播，或者點播等流媒體音視頻傳輸服務(wù)，你可以選擇使用 Application Services 層的 API。

PPIO 的架構(gòu)圖如下：

PPIO 和中心化的服務(wù)最根本的不同，是計費機制。

中心化的服務(wù)的核心，是服務(wù)提供商自己可管可控。所有節(jié)點（數(shù)據(jù)中心和機房）都是服務(wù)商自己部署，不存在信用問題。沒有外部資源參與問題，就沒有不公平問題，也沒有作惡問題和薅羊毛問題。采用簡單的普通的中心化計費機制，足矣。其成本機制也是自己內(nèi)部根據(jù)成本定價。

而去中心的服務(wù)則不同，其核心是參與和競爭。所謂參與，就是允許廣大社會的外部資源能夠自由參與。因為是公開的，分配的公正性問題、作惡問題、薅羊毛問題就都出現(xiàn)了，所以區(qū)塊鏈技術(shù)是解決這些問題的最好方案。除了參與，還有競爭。在這個 PPIO 網(wǎng)絡(luò)中，我們設(shè)計的是分地域進行資源的競爭，對于存儲節(jié)點而言，誰的資源優(yōu)質(zhì)，誰的報價低，誰就能獲得更大的收益。

另外，中心化服務(wù)（如 AWS）和 去中心化服務(wù)（如 PPIO）的根基是不同的。

這是中心化服務(wù)（AWS）的機房部署圖 ：

中心化服務(wù)，采用的是昂貴、集中化的主干網(wǎng)資源，自己建設(shè)機房和機器，自己拉寬帶光纖，搭建成本的昂貴決定中心化服務(wù)的節(jié)點數(shù)不會太多。

這是未來去中心化服務(wù)（PPIO）的節(jié)點分布圖：

去中心化的服務(wù)通過區(qū)塊鏈的激勵，鼓勵千萬礦工去部署存儲節(jié)點，使用廉價、分散的城域網(wǎng)資源來部署服務(wù)，因此節(jié)點會有很多很多。而去中心化服務(wù)要做的事就是在相對不穩(wěn)定的基礎(chǔ)設(shè)施下建立起穩(wěn)定的服務(wù)。

中心化服務(wù)就像云，對每個人來說，像在天上一樣遙遠；去中心化服務(wù)就像霧，霧就彌漫在身邊，隨時可以觸及。我認(rèn)為去中心化服務(wù)的另外一種說法就是霧計算，或者邊緣技術(shù)。

正是因為最底層基礎(chǔ)設(shè)施根本上的不同，導(dǎo)致了上層建筑的巨大不同。

下面說一下商業(yè)服務(wù)的層次，一般來說做 toB 的商業(yè)服務(wù)，有三個不同層次的服務(wù)。

IaaS：基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，Infrastructure-as-a-Service

PaaS：平臺服務(wù)，Platform-as-a-Service

Application Services：應(yīng)用型服務(wù)，Application Services

IaaS 層，即基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層。

對于?AWS?等中心化的服務(wù)來說，IaaS?層是直接硬件資源的租用，如果在?AWS?的?EC2上購買虛擬機，每個虛擬機會搭配固定數(shù)量的硬盤和帶寬，如果要增加硬盤和帶寬，就要購買塊存儲等特別的服務(wù)，支付額外的費用。這些就是?IaaS?服務(wù)，相當(dāng)于購買了服務(wù)器裸機，至于買來之后干嘛，由開發(fā)者自己決定。

對于去中心化的服務(wù) PPIO 而言，IaaS 層，也是資源的租用。具體就是硬盤租用和帶寬租用，沒有包裝或任何附加的其他服務(wù)。PPIO IaaS 層對存儲和分發(fā)的設(shè)計，有以下邏輯。

存儲邏輯。簡單地說，一個用戶，如果看中了哪個存儲節(jié)點的資源（存儲和帶寬），花錢買下來，然后一段時間就可以占用這些資源，按照資源的實際使用來計費，存儲資源按照 Chunk 大小和占用時間來付費，帶寬資源按照流量來付費。

數(shù)據(jù)分發(fā)邏輯。數(shù)據(jù)分發(fā)邏輯和存儲邏輯不同。錢都是開發(fā)者支付的，因為開發(fā)者要分發(fā)數(shù)據(jù)，對礦工（存儲節(jié)點來）說，只要該數(shù)據(jù)有人下載，就能獲得收費。所以礦工會主動預(yù)測什么文件下載的人會很多，只要礦工盡可能地拿到最熱的文件，就可以獲得最大的收益。

開發(fā)者如果在 IaaS 層的 API 上購買硬盤和帶寬，其實購買的是裸的服務(wù)，所以 PPIO 在 IaaS 層的設(shè)計上，是不支持糾刪算法的，糾刪算法是在 PaaS 層支持的。而由于去中心化的服務(wù)，單個零散的資源的穩(wěn)定性是不如中心化服務(wù)的，所以 PPIO 雖然支持 IaaS 層接口，但是并不推薦開發(fā)者直接使用 IaaS 層的接口。

PaaS 層，即平臺服務(wù)。首先看看云服務(wù)的 PaaS 層，PaaS 是在 IaaS 的基礎(chǔ)上經(jīng)過了一定包裝后，推出的具有非常大的通用性的服務(wù)。

對于 AWS 等中心化的服務(wù)來說，使用最多的兩個 PaaS 服務(wù)就是 OSS（對象存儲服務(wù)，Object Storage Service）和 CDN（內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò) Content Delivery Network）。AWS 的 S3 服務(wù)就是 OSS 服務(wù)，是做存儲的；AWS 的 CloudFront 就是 CDN 服務(wù)，這是做數(shù)據(jù)分發(fā)的。OSS 和 CDN 服務(wù)對于中心化服務(wù)來說，都不是單一機器能夠搭建的，都是要多臺機器協(xié)作才能完成。

去中心化服務(wù) PPIO，也在去中心化的 IaaS 之上，參照 OSS 和 CDN? 構(gòu)建了兩個 PaaS 服務(wù)，POSS 和? PCDN，兩個服務(wù)不是靠云服務(wù)器來實現(xiàn)，而是靠多個節(jié)點為核心來完成。

#1 POSS，面向存儲

如同 AWS S3 一樣，糾刪算法是在 Application Services 層這里實現(xiàn)的，我們采用了糾刪算法。也就是把文件分了了 k 份，再擴展成 n 份糾刪編碼，只要在 n 份里面有任意k份還能在線，就能恢復(fù)出整個文件。正因為如此，才能用極小的副本數(shù)來大大提升文件的不丟失率，如果需要了解更多參見文章，《PPIO存儲為什么能做到11個9的不丟失率》。

#2. PCDN，面向數(shù)據(jù)分發(fā)

P2SP 的下載引擎就在這一層，P2SP 不同于 P2P，P2P 是 Peer-to-Peer，是完全節(jié)點之間的對等傳輸，而 P2SP 是 Peer to Server and to Peer。這里的 Server 指的是 Http / Https 服務(wù)器。也就是說下載的時候既可以從 Http 下載，也可以從其他 Peer 下載，這樣 PPIO 的方案不是完全取代傳統(tǒng)的 CDN，而是對傳統(tǒng)的 CDN 進行 P2P 的補充，這樣既降低成本，又提升體驗。

PaaS 層的定位，還是比較通用的，比較基礎(chǔ)的。PPIO 在 PaaS 不同于 IaaS 層的是，在 PaaS 層要推出穩(wěn)定的服務(wù) PPIO 的核心技術(shù)能力，就是在相對不太穩(wěn)定的基礎(chǔ)設(shè)施上構(gòu)建出穩(wěn)定可靠廉價的服務(wù)。但是 PaaS 的定位是支持相對通用的服務(wù)，所以在 PaaS 層，不會和特殊應(yīng)用場景產(chǎn)生關(guān)系。

#3. PRoute，面向智能路由

PRoute 是 PPIO 專門為兩點之間找到最近網(wǎng)絡(luò)通路而設(shè)計的，也可以簡單理解為智能路由。智能路由是 P2P 的常規(guī)技術(shù)，所謂智能路由，就是在兩個節(jié)點之間找到最快的穩(wěn)定傳輸路徑，在 TCP / IP 層之上實現(xiàn)，而并非在網(wǎng)絡(luò)底層實現(xiàn)。PPIO 實現(xiàn)智能路由支持不止一條鏈路，可以多條鏈路完成。

和傳統(tǒng)的云服務(wù)類似， 流媒體和音視頻的支持不是 PaaS 層的事，在設(shè)計 PPIO 的時候，我把流媒體音視頻放在了更上層，Application Services 層。

應(yīng)用型服務(wù)層，Application Services，這一層的定位更加接近于應(yīng)用場景。PaaS 提供的通用的存儲和數(shù)據(jù)傳輸場景，而 Application Services 就面向于更加貼近于垂直應(yīng)用的場景。前面說過，在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分發(fā)業(yè)務(wù)中有58%都是音視頻類業(yè)務(wù)，PPIO 在設(shè)計的時候，必須考慮對音視頻和流媒體的支持。

對于中心化的云服務(wù)來說，Application Services 層的服務(wù)非常豐富，有大量的場景應(yīng)用，例如有圖片應(yīng)用，只要開發(fā)者上傳一個原始圖片到 OSS 上，就能直接獲取不同分辨率的圖片，甚至還支持圖片的防盜，加水印等功能。又如視頻服務(wù)，支持不同類型的傳輸協(xié)議和方式，如 iOS 支持的 HLS（Http Live Streaming）等特殊傳輸方式。Application Services 的服務(wù)更加接近于具體場景，把每一類貼近于具體場景的服務(wù)抽象化，再對開發(fā)者提供服務(wù)，開發(fā)者基于 Application Services 層的API，只要自己的開發(fā)場景符合，就能夠很快地開發(fā)出應(yīng)用來。

設(shè)計 PPIO 的時候，也是這樣考慮，在 PaaS 層之上，還貼近于應(yīng)用場景的 API 以便于開發(fā)者快速開發(fā)。由于 PPIO 的實現(xiàn)原理和傳統(tǒng)的云服務(wù)不同，PPIO 的節(jié)點彌漫在用戶身邊到處都有，我認(rèn)為是霧服務(wù)，霧計算。

（圖：云和霧的區(qū)別）

我們計劃近期提供的 Application Services 層接口，有直播霧、點播霧、圖片霧、音頻通訊霧等。由于視頻的應(yīng)用在數(shù)據(jù)應(yīng)用中占有大比例，我們計劃優(yōu)先支持直播霧和點播霧。

Application Services 和 PaaS 層不同，PaaS 層給出的是通用的 PCDN 傳輸方式，不會涉及到流媒體以及切片的細(xì)節(jié)，而 Application Services 層則不用，要做好直播和點播，就必須要做好服務(wù)質(zhì)量（QoS），可以簡單理解最基礎(chǔ)的 QoS 就是：秒啟、不卡頓、低延遲。為了做好 QoS，就要深入到流媒體本身去切分片段。并且傳輸?shù)臅r候，以分片的緊急程度做為切換不同下載策略的依據(jù)。

例如：在通用的文件中，文件的分片是這樣的

那么遇到FLV視頻的時候

又如，下載算法也有不同之處。

PPIO 除了提供普通的文件下載以外，還專門為流媒體提供了優(yōu)化的 P2P 傳輸系統(tǒng)，為了保證點播類應(yīng)用的體驗，下載數(shù)據(jù)必須非常實時，并且能夠應(yīng)對 P2P 網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性，我們采用了數(shù)據(jù)驅(qū)動的 P2P 下載技術(shù)，并基于這個理念后做了很大的改進和優(yōu)化，設(shè)計了一套基于預(yù)分配方式的 P2P 多點調(diào)度系統(tǒng)。

P2P 流媒體傳輸具有如下特點：

順序下載：優(yōu)先選擇當(dāng)前流媒體播放位置的后續(xù)就近內(nèi)容進行下載，以保證流媒體的不間斷播放。

最稀有片段：選擇最稀有的 Piece（通常是流媒體中的最冷門部分內(nèi)容），盡管對于流媒體而言，這似乎是違反常識的。但選擇最稀有的部分進行下載將有助于整個 Segment 的加速獲取，因此最終有助于提升流媒體下載效率和播放體驗。

基于錨點：在流媒體播放中，用戶常常跳過部分內(nèi)容并向前或向后跳躍，為此，流媒體中需要定義錨點并優(yōu)先下載，當(dāng)用戶嘗試跳轉(zhuǎn)到流媒體中的某個特定位置時，將使用最接近的錨點進行開始播放并繼續(xù)順序下載。

（圖：下載預(yù)分配算法的模擬）

PPIO 的 P2P 傳輸網(wǎng)絡(luò)是完全動態(tài)的。每個 Peer 可以同時響應(yīng)多個下載節(jié)點的多個請求，每個下載節(jié)點必須經(jīng)常處理如何向不同的 Peer 發(fā)送下載請求以及處理請求失敗。同時,下載節(jié)點也可能作為其他下載節(jié)點的 Peer 提供下載服務(wù)。通過 PPIO 數(shù)據(jù)驅(qū)動的兩種調(diào)度算法，動態(tài)傳輸大規(guī)模數(shù)據(jù)的效率被充分發(fā)揮出來。

Application Services 層除了分片方式和下載算法以外，還要根據(jù)更進一步的場景來更多特定化的事情。

APP 層就是應(yīng)用了，這部分不是屬于 PPIO 的，這是屬于開發(fā)者。如果你是開發(fā)者，你將來可以根據(jù) PPIO 的三層 API 開發(fā)出符合你的應(yīng)用。

這是 PPIO 的架構(gòu)全圖

上面介紹完了每層的架構(gòu)之后，現(xiàn)在匯總一下，這就 PPIO 架構(gòu)中在每個層次完成的事情

PPIO 將陸續(xù)提供3套 API：

基于 IaaS 層的存儲空間和帶寬租用 API

基于 PaaS 的 POSS，PCDN，PRoute 的 API

基于 Application Services 層的點播霧、直播霧、圖片霧等更多 API 接口。開發(fā)者可以選擇在任意一層進行開發(fā)，完成自己的 APP 或者 DAPP

PPIO 將發(fā)動盡可能多的閑置資源，最終實現(xiàn)比云服務(wù)更便宜，更高速，更隱私的存儲和數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)。

綜上所述，這些就是 PPIO 在數(shù)據(jù)分發(fā)領(lǐng)域的優(yōu)勢。如果你想了解更多，歡迎加入我們的開發(fā)者社區(qū)共同討論！