剝開比原看代碼02：比原啟動後去哪裡連接配接别的節點

作者：freewind

比原項目倉庫：

Github位址：https://github.com/Bytom/bytom

Gitee位址：https://gitee.com/BytomBlockchain/bytom

比原啟動後去哪裡連接配接别的節點

最開始我對于這個問題一直有個疑惑：區塊鍊是一個分布式的網絡，那麼一個節點啟動後，它怎麼知道去哪裡找别的節點進而加入網絡呢？

看到代碼之後，我才明白，原來在代碼中寫死了一些種子位址，這樣在啟動的時候，可以先通過種子位址加入網絡。雖然整個網絡是分布式的，但是最開始還是需要一定的中心化。

預編碼内容

對于配置檔案

config.toml

，比原的代碼中寫死了配置檔案内容：

config/toml.go#L22-L45

var defaultConfigTmpl = `# This is a TOML config file.
# For more information, see https://github.com/toml-lang/toml
fast_sync = true
db_backend = "leveldb"
api_addr = "0.0.0.0:9888"
`

var mainNetConfigTmpl = `chain_id = "mainnet"
[p2p]
laddr = "tcp://0.0.0.0:46657"
seeds = "45.79.213.28:46657,198.74.61.131:46657,212.111.41.245:46657,47.100.214.154:46657,47.100.109.199:46657,47.100.105.165:46657"
`

var testNetConfigTmpl = `chain_id = "testnet"
[p2p]
laddr = "tcp://0.0.0.0:46656"
seeds = "47.96.42.1:46656,172.104.224.219:46656,45.118.132.164:46656"
`

var soloNetConfigTmpl = `chain_id = "solonet"
[p2p]
laddr = "tcp://0.0.0.0:46658"
seeds = ""
`
      

可以看出，對于不同的

chain_id

，預設的種子是不同的。

當然，如果我們自己知道某些節點的位址，也可以在初始化生成

config.toml

後，手動修改該檔案添加進去。

啟動

syncManager

那麼，比原在代碼中是使用這些種子位址并連接配接它們的呢？關鍵在于，連接配接的代碼位于

SyncManager

中，是以我們要找到啟動

syncManager

的地方。

首先，當我們使用

bytomd node

啟動後，下面的函數将被調用：

cmd/bytomd/commands/run_node.go#L41

func runNode(cmd *cobra.Command, args []string) error {
    // Create & start node
    n := node.NewNode(config)
    if _, err := n.Start(); err != nil {
        // ...
    }
    // ...
}
      

這裡調用了

n.Start

，其中的

Start

方法，來自于

Node

所嵌入的

cmn.BaseService

：

node/node.go#L39

type Node struct {
    cmn.BaseService
    // ...
}
      

是以

n.Start

對應的是下面這個方法：

vendor/github.com/tendermint/tmlibs/common/service.go#L97

func (bs *BaseService) Start() (bool, error) {
    // ...
    err := bs.impl.OnStart()
    // ...
}
      

在這裡，由于

bs.impl

對應于

Node

，是以将繼續調用

Node.OnStart()

:

node/node.go#L169

func (n *Node) OnStart() error {
    // ...
    n.syncManager.Start()
    // ...
}
      

可以看到，我們終于走到了調用了

syncManager.Start()

syncManager

中的處理

然後就是在

syncManager

内部的一些處理了。

它主要是除了從

config.toml

中取得種子節點外，還需要把以前連接配接過并儲存在本地的

AddressBook.json

中的節點也拿出來連接配接，這樣就算預設的種子節點失敗了，也還是有可能連接配接上網絡（部分解決了前面提到的中心化的擔憂）。

syncManager.Start()

對應于：

netsync/handle.go#L141

func (sm *SyncManager) Start() {
    go sm.netStart()
    // ...
}
      

其中

sm.netStart()

，對應于：

netsync/handle.go#L121

func (sm *SyncManager) netStart() error {
    // ...
    // If seeds exist, add them to the address book and dial out
    if sm.config.P2P.Seeds != "" {
        // dial out
        seeds := strings.Split(sm.config.P2P.Seeds, ",")
        if err := sm.DialSeeds(seeds); err != nil {
            return err
        }
    }
    // ...
}
      

其中的

sm.config.P2P.Seeds

就對應于

config.toml

中的

seeds

。關于這兩者是怎麼對應起來的，會在後面文章中詳解。

緊接着，再通過

sm.DialSeeds(seeds)

去連接配接這些seed，這個方法對應的代碼位于：

netsync/handle.go#L229

func (sm *SyncManager) DialSeeds(seeds []string) error {
    return sm.sw.DialSeeds(sm.addrBook, seeds)
}
      

其實是是調用了

sm.sw.DialSeeds

，而

sm.sw

是指

Switch

。這時可以看到，有一個叫

addrBook

的東西參與了進來，它儲存了該結點之前成功連接配接過的節點位址，我們這裡暫不多做讨論。

Switch.DialSeeds

p2p/switch.go#L311

func (sw *Switch) DialSeeds(addrBook *AddrBook, seeds []string) error {
    // ...
    perm := rand.Perm(len(netAddrs))
    for i := 0; i < len(perm)/2; i++ {
        j := perm[i]
        sw.dialSeed(netAddrs[j])
    }
   // ...
}
      

這裡引入了随機數，是為了将發起連接配接的順序打亂，這樣可以讓每個種子都獲得公平的連接配接機會。

sw.dialSeed(netAddrs[j])

p2p/switch.go#L342

func (sw *Switch) dialSeed(addr *NetAddress) {
    peer, err := sw.DialPeerWithAddress(addr, false)
    // ...
}
      

sw.DialPeerWithAddress(addr, false)

又對應于：

p2p/switch.go#L351

func (sw *Switch) DialPeerWithAddress(addr *NetAddress, persistent bool) (*Peer, error) {
    // ...
    log.WithField("address", addr).Info("Dialing peer")
    peer, err := newOutboundPeerWithConfig(addr, sw.reactorsByCh, sw.chDescs, sw.StopPeerForError, sw.nodePrivKey, sw.peerConfig)
    // ...
}
      

persistent

參數如果是

true

的話，表明這個peer比較重要，在某些情況下如果斷開連接配接後，還會嘗試重連。如果

persistent

為

false

的，就沒有這個待遇。

newOutboundPeerWithConfig

p2p/peer.go#L69

func newOutboundPeerWithConfig(addr *NetAddress, reactorsByCh map[byte]Reactor, chDescs []*ChannelDescriptor, onPeerError func(*Peer, interface{}), ourNodePrivKey crypto.PrivKeyEd25519, config *PeerConfig) (*Peer, error) {
    conn, err := dial(addr, config)
    // ...
}
      

繼續

dial

，加入了逾時：

p2p/peer.go#L284

func dial(addr *NetAddress, config *PeerConfig) (net.Conn, error) {
    conn, err := addr.DialTimeout(config.DialTimeout * time.Second)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    return conn, nil
}
      

addr.DialTimeout

p2p/netaddress.go#L141

func (na *NetAddress) DialTimeout(timeout time.Duration) (net.Conn, error) {
    conn, err := net.DialTimeout("tcp", na.String(), timeout)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    return conn, nil
}
      

終于到了

net

包的調用，開始真正去連接配接這個種子節點了，到這裡，我們可以認為這個問題解決了。