p2p通信协议族的结构设计

之前的文章中出现了多处有关p2p通信协议的结构类型，比如eth.peer，p2p.Peer，Server等等。这里不妨对这些p2p通信协议族的结构一并作个总解。以太坊中用到的p2p通信协议族的结构类型，大致可分为三层：

• service层: 提供PeerManager和ChainService
  第一层处于pkg eth中，可以直接被eth.Ethereum，eth.ProtocolManager等顶层管理模块使用，在类型声明上也明显考虑了eth.Ethereum的使用特点。典型的有eth.peer{}, eth.peerSet{}，其中peerSet是peer的集合类型，而eth.peer代表了远端通信对象和其所有通信操作，它封装更底层的p2p.Peer对象以及读写通道等。
• protocol层: 实现p2p-protocol 和eth-protocol命令报文的收发
  第二层属于pkg p2p，可认为是泛化的p2p通信结构，比较典型的结构类型包括代表远端通信对象的p2p.Peer{}, 封装自更底层连接对象的conn{}，通信用通道对象protoRW{}, 以及启动监听、处理新加入连接或断开连接的Server{}。这一层中，各种数据类型的界限比较清晰，尽量不出现揉杂的情况，这也是泛化结构的需求。值得关注的是p2p.Protocol{}，它应该是针对上层应用特意开辟的类型，主要作用包括容纳应用程序所要求的回调函数等，并通过p2p.Server{}在新连接建立后，将其传递给通信对象peer。从这个类型所起的作用来看，命名为Protocol还是比较贴切的，尽管不应将其与TCP/IP协议等既有概念混淆。
• network层: 接收tcp连接的原始数据并解析,分发给相应的协议
  第三层处于golang自带的网络代码包中，也可分为两部分：第一部分pkg net，包括代表网络连接的<Conn>接口，代表网络地址的<Addr>以及它们的实现类；第二部分pkg syscall，包括更底层的网络相关系统调用类等，可视为封装了网络层(IP)和传输层(TCP)协议的系统实现。

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诸如以太坊这种去中心化的数字货币运行系统，天生适用p2p通信架构。不过原理虽然简单，在系统架构的层面，依然有很多实现细节需要加以关注。

1. eth.ProtocolManager中，会对每一个远端peer发起主动传输数据的操作，这组操作按照数据类型区分，可分为交易和区块；而若以发送数据方式来区分，亦可分为广播单项数据，和同步一组同类型数据。这样两两配对，即可形成4组主动传输数据的操作。
2. ProtocolManager通过在p2p.Protocol{}对象中埋入回调函数，可以对远端peer的任何事件及状态更新作出响应。这些Protocol对象，会由p2p.Server传递给每一个新连接上的远端peer。
3. 以太坊目前实现的p2p通信协议族的结构类型中，按照功能和作用，可分为三层：顶层pkg eth中的类型直接服务于当前以太坊系统（Ethereum，ProtocolManager等模块），中间层pkg p2p是泛化结构类型，底层包括golang语言包自带的pkg net， syscall等，封装了网络层和传输层协议的系统实现。