在传统的中心化网络结构中，每个参与节点都明确地扮演着服务器或客户端的角色，这种架构使得数据包在路由传递时相对简单，开发者对此架构也相当熟悉。

然而，在分布式网络结构中，每个节点同时兼具服务器和客户端的身份（或者可以说，不再有服务器-客户端的界限），加之各种异构的网络环境和通讯协议，开发者往往需要投入大量资源来解决这些底层的网络通讯问题，如NAT穿透和加密传输等。

如果这些问题不断困扰着众多开发者，那么是否有可能将解决这些问题的方案集成在一起，以便大家重复使用和改进呢？libp2p的出现正是对这一问题的回应。凭借其高度模块化的设计，开发者可以方便地选取所需的模块，并在现有模块之上添加自己的应用逻辑，以适应各种不同的应用场景。

libp2p因其高度模块化的特性，受到了许多知名项目的青睐，这些项目纷纷采用libp2p作为其底层网络框架，例如Ethereum 2.0、Polkadot、Filecoin、0X等。

libp2p最初是IPFS项目中的网络框架，后来独立成为一个项目。

libp2p的特色 以下提到的libp2p特色，大多以模块的形式实现，开发者可以根据自己的需求选择合适的模块，进而开发出符合应用场景的服务。 具有兼容性的定址方式 libp2p采用了类似于文件路径的概念（PLAN9 Ubiquitous Filesystem），为每个进程定义了专属的地址。这种定址方式提高了进程地址的兼容性，如果某个进程改用了新的网络传输协议（例如从IPv4改为蓝牙），可以很方便地使用相同的定址结构来表达新的地址。 以目前常见的IPv4地址为例，假设某个节点以IP 1.2.3.4和端口号80提供服务，在libp2p中其地址可以表示为/ip4/1.2.3.4/tcp/80。 支持多种传输协议 针对目前常见的传输协议，libp2p也实现了相应的模块，例如：TCP、QUIC、WebSockets、WebRTC。在未来，libp2p还预计支持Bluetooth、uTP、UDP，或者尚未发明的新协议（归功于其兼容性的定址方式）。 可升级的传输协议 在libp2p的设计中，当两个进程建立连接时，首先会以某个底层协议作为原始连接（例如TCP协议）。一旦原始连接建立完成，两个进程可以进一步协商，根据需求决定是否将原始协议升级为另一个协议连接（例如将简单的TCP协议升级为具有加密性质的连接）。 多路复用 有时候，在两个节点之间建立一个连接需要付出不小的代价（例如需要穿透NAT、经过多次握手确认后才能建立连接）。如果能够重复使用已经成功建立的连接，两个节点之间就能以更高效的方式实现异构的数据传输。例如，两个节点可以在同一个TCP连接上产生不同的流。 协议协商 由于libp2p支持多种传输协议，并且能够实现多路复用，两个节点在相互传输数据之前，需要有一套机制进行协商，确定两者将使用哪种协议进行数据传输，这就是协议协商。 目前的协议协商机制是multiselect 1.0，libp2p接下来将升级协议协商机制为更高效的multiselect 2.0。 节点发现与消息传播 在构建分布式应用时，如何高效地寻找节点（节点发现）是构建一切服务的起点。只有找到节点，才能进一步与节点建立连接，然后才能构建其上的应用。libp2p提供了多种节点发现实现（如DHT、Rendezvous、mDNS等）。 除了节点发现，如何进行消息传播也是构建分布式应用必须考虑的问题。在这里要特别提及PubSub这种消息传播模式。这是一种类似于MQTT的发布-订阅（Publish-Subscribe）模式，允许消息以M-to-N的方式在网络中传递，这种传播模式是非同步的。与MQTT不同的是，libp2p是分散式的，并不需要一个中心化的代理来负责消息的路由。 目前PubSub提供了多种消息路由算法，包括floodsub、gossipsub等。在Ethereum 2.0也将采用PubSub作为其消息传播模式。 NAT穿透及中继 在当今的网络架构中，NAT无处不在，这也是点对点连接时最大的困扰。libp2p实现了NAT穿透，对于无法进行NAT穿透的节点，libp2p还提供了中继技术（relay）作为补充方案。 结语及后记 以上所描述的libp2p特色，是在参加CrossLink Taipei 2019研讨会时，印象较为深刻的几点。此外，还有一些特色没有在本文中记录。除此之外，各项特色的描述大多以要点形式记录，很多细节仍有待深入挖掘。

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