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(lái)實(shí)現(xiàn)整體架構(gòu)，包含區(qū)塊鏈層激勵(lì)層存儲(chǔ)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(shuō)法就是霧計(jì)算，或者邊緣技術(shù)。

目前大多數(shù)的區(qū)塊鏈項(xiàng)目，設(shè)計(jì)時(shí)更重視代幣發(fā)行，PPIO 的設(shè)計(jì)則非常重視業(yè)務(wù)場(chǎng)景的落地。我認(rèn)為，存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)分發(fā)是區(qū)塊鏈最適合的應(yīng)用場(chǎng)景之一，因?yàn)榇鎯?chǔ)和數(shù)據(jù)分發(fā)能夠通過(guò)類似于比特幣的激勵(lì)方法，把價(jià)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(shì)。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(lái)實(shí)現(xiàn) PPIO 整體架構(gòu)，包含區(qū)塊鏈層、激勵(lì)層、存儲(chǔ)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(lái)對(duì)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(gè)層次都有 API 的輸出，開發(fā)者可以根據(jù)自己的需求對(duì)接不同的 API 來(lái)實(shí)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(gòu)買存儲(chǔ)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(duì)象存儲(chǔ)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(diǎn)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(jì)費(fèi)機(jī)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(diǎn)（數(shù)據(jù)中心和機(jī)房）都是服務(wù)商自己部署，不存在信用問(wèn)題。沒(méi)有外部資源參與問(wèn)題，就沒(méi)有不公平問(wèn)題，也沒(méi)有作惡?jiǎn)栴}和薅羊毛問(wèn)題。采用簡(jiǎn)單的普通的中心化計(jì)費(fèi)機(jī)制，足矣。其成本機(jī)制也是自己內(nèi)部根據(jù)成本定價(jià)。

而去中心的服務(wù)則不同，其核心是參與和競(jìng)爭(zhēng)。所謂參與，就是允許廣大社會(huì)的外部資源能夠自由參與。因?yàn)槭枪_的，分配的公正性問(wèn)題、作惡?jiǎn)栴}、薅羊毛問(wèn)題就都出現(xiàn)了，所以區(qū)塊鏈技術(shù)是解決這些問(wèn)題的最好方案。除了參與，還有競(jìng)爭(zhēng)。在這個(gè) PPIO 網(wǎng)絡(luò)中，我們?cè)O(shè)計(jì)的是分地域進(jìn)行資源的競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)而言，誰(shuí)的資源優(yōu)質(zhì)，誰(shuí)的報(bào)價(jià)低，誰(shuí)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(jī)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(jī)房和機(jī)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(diǎn)數(shù)不會(huì)太多。

這是未來(lái)去中心化服務(wù)（PPIO）的節(jié)點(diǎn)分布圖：

去中心化的服務(wù)通過(guò)區(qū)塊鏈的激勵(lì)，鼓勵(lì)千萬(wàn)礦工去部署存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，使用廉價(jià)、分散的城域網(wǎng)資源來(lái)部署服務(wù)，因此節(jié)點(diǎn)會(huì)有很多很多。而去中心化服務(wù)要做的事就是在相對(duì)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(duì)每個(gè)人來(lái)說(shuō)，像在天上一樣遙遠(yuǎn)；去中心化服務(wù)就像霧，霧就彌漫在身邊，隨時(shí)可以觸及。我認(rèn)為去中心化服務(wù)的另外一種說(shuō)法就是霧計(jì)算，或者邊緣技術(shù)。

正是因?yàn)樽畹讓踊A(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(shuō)一下商業(yè)服務(wù)的層次，一般來(lái)說(shuō)做 toB 的商業(yè)服務(wù)，有三個(gè)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(tái)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(duì)于?AWS?等中心化的服務(wù)來(lái)說(shuō)，IaaS?層是直接硬件資源的租用，如果在?AWS?的?EC2上購(gòu)買虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)會(huì)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(gòu)買塊存儲(chǔ)等特別的服務(wù)，支付額外的費(fèi)用。這些就是?IaaS?服務(wù)，相當(dāng)于購(gòu)買了服務(wù)器裸機(jī)，至于買來(lái)之后干嘛，由開發(fā)者自己決定。

對(duì)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(méi)有包裝或任何附加的其他服務(wù)。PPIO IaaS 層對(duì)存儲(chǔ)和分發(fā)的設(shè)計(jì)，有以下邏輯。

存儲(chǔ)邏輯。簡(jiǎn)單地說(shuō)，一個(gè)用戶，如果看中了哪個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的資源（存儲(chǔ)和帶寬），花錢買下來(lái)，然后一段時(shí)間就可以占用這些資源，按照資源的實(shí)際使用來(lái)計(jì)費(fèi)，存儲(chǔ)資源按照 Chunk 大小和占用時(shí)間來(lái)付費(fèi)，帶寬資源按照流量來(lái)付費(fèi)。

數(shù)據(jù)分發(fā)邏輯。數(shù)據(jù)分發(fā)邏輯和存儲(chǔ)邏輯不同。錢都是開發(fā)者支付的，因?yàn)殚_發(fā)者要分發(fā)數(shù)據(jù)，對(duì)礦工（存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)來(lái)）說(shuō)，只要該數(shù)據(jù)有人下載，就能獲得收費(fèi)。所以礦工會(huì)主動(dòng)預(yù)測(cè)什么文件下載的人會(huì)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(gòu)買硬盤和帶寬，其實(shí)購(gòu)買的是裸的服務(wù)，所以 PPIO 在 IaaS 層的設(shè)計(jì)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(gè)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(tái)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(guò)了一定包裝后，推出的具有非常大的通用性的服務(wù)。

對(duì)于 AWS 等中心化的服務(wù)來(lái)說(shuō)，使用最多的兩個(gè) PaaS 服務(wù)就是 OSS（對(duì)象存儲(chǔ)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(chǔ)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(duì)于中心化服務(wù)來(lái)說(shuō)，都不是單一機(jī)器能夠搭建的，都是要多臺(tái)機(jī)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(gè) PaaS 服務(wù)，POSS 和? PCDN，兩個(gè)服務(wù)不是靠云服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是靠多個(gè)節(jié)點(diǎn)為核心來(lái)完成。

#1 POSS，面向存儲(chǔ)

如同 AWS S3 一樣，糾刪算法是在 Application Services 層這里實(shí)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(kuò)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(gè)文件。正因?yàn)槿绱?，才能用極小的副本數(shù)來(lái)大大提升文件的不丟失率，如果需要了解更多參見(jiàn)文章，《PPIO存儲(chǔ)為什么能做到11個(gè)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(diǎn)之間的對(duì)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(shuō)下載的時(shí)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(duì)傳統(tǒng)的 CDN 進(jìn)行 P2P 的補(bǔ)充，這樣既降低成本，又提升體驗(yàn)。

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(duì)不太穩(wěn)定的基礎(chǔ)設(shè)施上構(gòu)建出穩(wěn)定可靠廉價(jià)的服務(wù)。但是 PaaS 的定位是支持相對(duì)通用的服務(wù)，所以在 PaaS 層，不會(huì)和特殊應(yīng)用場(chǎng)景產(chǎn)生關(guān)系。

#3. PRoute，面向智能路由

PRoute 是 PPIO 專門為兩點(diǎn)之間找到最近網(wǎng)絡(luò)通路而設(shè)計(jì)的，也可以簡(jiǎn)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(gè)節(jié)點(diǎn)之間找到最快的穩(wěn)定傳輸路徑，在 TCP / IP 層之上實(shí)現(xiàn)，而并非在網(wǎng)絡(luò)底層實(shí)現(xiàn)。PPIO 實(shí)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(jì) PPIO 的時(shí)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(chǎng)景。PaaS 提供的通用的存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)傳輸場(chǎng)景，而 Application Services 就面向于更加貼近于垂直應(yīng)用的場(chǎng)景。前面說(shuō)過(guò)，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(jì)的時(shí)候，必須考慮對(duì)音視頻和流媒體的支持。

對(duì)于中心化的云服務(wù)來(lái)說(shuō)，Application Services 層的服務(wù)非常豐富，有大量的場(chǎng)景應(yīng)用，例如有圖片應(yīng)用，只要開發(fā)者上傳一個(gè)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(chǎng)景，把每一類貼近于具體場(chǎng)景的服務(wù)抽象化，再對(duì)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(chǎng)景符合，就能夠很快地開發(fā)出應(yīng)用來(lái)。

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

（圖：云和霧的區(qū)別）

我們計(jì)劃近期提供的 Application Services 層接口，有直播霧、點(diǎn)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(jì)劃優(yōu)先支持直播霧和點(diǎn)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(huì)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(diǎn)播，就必須要做好服務(wù)質(zhì)量（QoS），可以簡(jiǎn)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(shí)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(shí)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(diǎn)播類應(yīng)用的體驗(yàn)，下載數(shù)據(jù)必須非常實(shí)時(shí)，并且能夠應(yīng)對(duì) P2P 網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性，我們采用了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的 P2P 下載技術(shù)，并基于這個(gè)理念后做了很大的改進(jìn)和優(yōu)化，設(shè)計(jì)了一套基于預(yù)分配方式的 P2P 多點(diǎn)調(diào)度系統(tǒng)。

P2P 流媒體傳輸具有如下特點(diǎn)：

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(jìn)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(duì)于流媒體而言，這似乎是違反常識(shí)的。但選擇最稀有的部分進(jìn)行下載將有助于整個(gè) 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(yàn)。

基于錨點(diǎn)：在流媒體播放中，用戶常常跳過(guò)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(diǎn)并優(yōu)先下載，當(dāng)用戶嘗試跳轉(zhuǎn)到流媒體中的某個(gè)特定位置時(shí)，將使用最接近的錨點(diǎn)進(jìn)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(dòng)態(tài)的。每個(gè) Peer 可以同時(shí)響應(yīng)多個(gè)下載節(jié)點(diǎn)的多個(gè)請(qǐng)求，每個(gè)下載節(jié)點(diǎn)必須經(jīng)常處理如何向不同的 Peer 發(fā)送下載請(qǐng)求以及處理請(qǐng)求失敗。同時(shí),下載節(jié)點(diǎn)也可能作為其他下載節(jié)點(diǎn)的 Peer 提供下載服務(wù)。通過(guò) PPIO 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的兩種調(diào)度算法，動(dòng)態(tài)傳輸大規(guī)模數(shù)據(jù)的效率被充分發(fā)揮出來(lái)。

Application Services 層除了分片方式和下載算法以外，還要根據(jù)更進(jìn)一步的場(chǎng)景來(lái)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(lái)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(gè)層次完成的事情

PPIO 將陸續(xù)提供3套 API：

基于 IaaS 層的存儲(chǔ)空間和帶寬租用 API

基于 PaaS 的 POSS，PCDN，PRoute 的 API

基于 Application Services 層的點(diǎn)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(jìn)行開發(fā)，完成自己的 APP 或者 DAPP

PPIO 將發(fā)動(dòng)盡可能多的閑置資源，最終實(shí)現(xiàn)比云服務(wù)更便宜，更高速，更隱私的存儲(chǔ)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(shì)。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！