一、使用

1.1 网络可见性

libp2p 节点在默认情况下，其节点的网络可见性由 AutoNAT 模块和其他节点交互而自动确定。但是 AutoNAT 存在发现时间确认网络可见性时间较长，且需要和较多节点交互的缺点。

对于设备端、移动端和云端中继节点，网络可见性是预知的，因此需要预设节点网络可见性：

设备端、移动端：设备端和移动端节点默认是工作在 NAT 之后的，预设其网络可见性为 private；
云端中继：云端中继节点是具有公网 IP 的，需要预设其网络可见性为 public。

1.2 手动配置地址

默认情况下，libp2p 节点的地址列表由本地监听地址列表、NAT 映射地址、节点连接中继地址和 AutoNAT 发现地址组成。其中 AutoNAT 发现地址是通过和其他节点交互而确定的（主要是用于发现 NAT 映射地址，类似于传统 NAT 穿透中与 STUN 服务器交互发现 NAT 映射地址）。

但是 AutoNAT 存在发现时间确认网络可见性时间较长，且需要和较多节点交互的缺点，会导致节点无法第一时间探测到自身外部地址。并且 AutoNAT 发现的地址皆为 IP 形式，无法发现域名形式的地址。

通过在地址列表中增加手动配置地址的方式可以解决 AutoNAT 存在的问题。

云端中继：手动配置节点公网地址；
设备端：手动配置节点外部节点能力作为可选项配置。

1.3 取消中继节点资源限制

libp2p 节点在启用 Relay 能力时，默认情况下会存在资源限制：source code。

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
// DefaultResources returns a Resources object with the default filled in.
func DefaultResources() Resources {
        return Resources{
                Limit: DefaultLimit(),

                ReservationTTL: time.Hour,

                MaxReservations: 128,
                MaxCircuits:     16,
                BufferSize:      2048,

                MaxReservationsPerPeer: 4,
                MaxReservationsPerIP:   8,
                MaxReservationsPerASN:  32,
        }
}

// DefaultLimit returns a RelayLimit object with the defaults filled in.
func DefaultLimit() *RelayLimit {
        return &RelayLimit{
                Duration: 2 * time.Minute,
                Data:     1 << 17, // 128K
        }
}

对于我们的公网中继节点来说，需要取消该限制才能让上层业务正常使用。

1.4 启用 NATPortMap

NATPortMap 用于在路由器上通过 PCP / NAT-PMP / UPnP 协议进行端口映射。默认情况下，libp2p 未启用 NATPortMap 能力。为了提高打洞成功率，对于设备端默认启用 NATPortMap 能力。

1.5 启用 mDNS

mDNS 用于在局域网发现 libp2p 节点。默认情况下 libp2p 未启用 mDNS 能力。为了方便快速发现局域网中 libp2p 节点信息，对于设备端和移动端默认启用 mDNS 能力。

二、相关改进

2.1 holepunch

libp2p 的 holepunch 模块只是实现了相对基础的 P2P 能力，对于带有具有防护能力的路由器 和 Port Restricted Cone NAT - Symmetric NAT 的打洞能力不足。

根据调查发现带有具有防护能力的路由器在国内家用环境较为常见。因此对 libp2p holepunch 模块进行了优化，在 libp2p 的 holepunch 打洞阶段结束且打洞失败后，尝试进行高级打洞。流程如下图所示：

2.2 中继选择与切换

由于 libp2p 原生 AutoRelay 模块选择逻辑过于简单，不符合实际需求。因此需要自行实现中继选择逻辑，再通过实例传递的方式覆盖原有中继选择模块。

2.3 地址解析服务

libp2p 原生提供从 mDNS 解析地址和 DHT 解析地址。由于 IPFS 节点大部分在国外，国内用户通过访问 IPFS 速度较慢。因此需要在国内需要提供查询优化服务。

2.4 移动端适配优化

由于手机操作系统对于 APP 后台管理策略较为严格，因此 libp2p 在手机端运行时遇到了底层 socket 被销毁问题。

2.5 mDNS domain 替换

libp2p 默认是采用一个由 32 ~ 64 字符长度的随机字符串作为 mDNS doamin：source code。

为了实现通过 <peer id>.local 的方式能够直接访问到主机（mDNS标准用法），需要用 peer id 替换该随机字符串。