【戴嘉乐】（进阶）基于IPFS和Ngrok构建自维护资源网关

作者简介：戴嘉乐( Mr.Maple ) | 前百度高级研发工程师 | IPFS应用实践者&布道师|
个人网站：https://www.daijiale.cn
联系方式：微信号：daijiale6239。

一、背景

上篇文章[《（入门）基于IPFS和Ngrok构建自维护资源网关》]()，我们通过Ngrok为IPFS节点配置HTTP Tunnels，充分利用了其NAT穿越的特性，成功搭建了属于自己的资源网关，为他人提供IPFS节点服务。但是这仅仅是一个雏形，缺陷还很多，这篇文章来讲解对资源网关的种种优化和配置。

二、意义

之前一些朋友问到了这件事的意义，这边简单梳理了一下，我认为对于 IPFS这块的开发者 ，需要 部署私有集群的DevOps ，以及未来想 组建Filecoin矿场的矿工 ，这件事情都相对比较必要，具体如下：

2.1 IPFS资源网关的意义：

1. 目前主流浏览器还未全面支持 ipfs:// 协议，需要安装专门的客户端/插件
2. 没有安装IPFS Desktop，也可以通过HTTP方式与IPFS网络产生交互来获取IPFS 网络的内部资源。

2.2 自维护的意义：

2.2.1 ipfs.io 默认网关存在DNS污染现象:

ipfs.io IP解析所在的物理位置位于美国 ThePlanet机房：

在国内，对ipfs.io的ping请求被解析为31.13.72.34 IP，

此IP所在物理地址为：爱尔兰Fackbook分公司，

ipfs.io存在DNS污染现象。

2.2.2 默认的Bootstrap都是指向官方提供的节点：DigitalOcean 云计算中心

如果需要构造自己的IPFS私有网络，需要为本地的私有节点添加反向代理。

2.2.3 增强网关访问安全性，将资源服务与代理服务用防火墙隔开

2.2.4. 官方提供的 Public Gateway 稳定性感人

两个月前的：

最近看了一下：

三、优化与进阶

3.1 个性公网域名+IPNS挂载

上传Hash为 QmdzsNmvKiKQve8z15gamNo5s31g9bTWhzBg9SKG1YKTow 的IPFS资源，并挂载到本地NodeID为QmeUGXG4K4hbNPbKDUycmNsWrU3nDN69LLgHkWU2yUN6FZ的IPNS上，如下图所示：

开放网关，进行效果对比测试：

监控NAT请求效果：

一次个性公网域名（需要在Ngrok付费申请）+ IPNS挂载就完成了。

多节点 IPNS 更换的方案

这边也介绍下多节点 IPNS 更换的方案，方便一些朋友更新网关资源的同时也可以保证对外的IPNS一致性：

• 1.节点A创建新公钥:

ipfs key gen --type = rsa --size=2048 mykey

• 2.记录生成在.ipfs/keystore中的公钥mykey

• 3.发布IPFS资源A，得到hashA，挂载A节点，生成IPNS HashA:

  ipfs name publish --key=mykey hashA

• 4.将节点A创建的公钥mykey 复制到节点 B 的keystore目录
• 5.在节点B，发布IPFS资源B，获得hashB，挂载B节点，得到IPNS HashB，这个值和IPNS HashA一致：

ipfs name publish --key=mykey hashB

3.2 网关资源优化 （缓存/带宽优化等）

3.2.1 针对同IPFS网络资源请求方：

设计了一种缓存自启动方案，解决存储和请求过程中的资源复用消耗：

3.2.2 针对外部HTTP网络资源请求方：

设计了一种防作弊，解决过多带宽资源消耗的方案：

这块一定注意区分两个场景概念：

• 同IPFS网络请求场景 是指两个节点共同运行，暴露公共网关的同时，通过HTTP进行对等连接访问。
• 外部HTTP网络请求场景 是通过NAT的形式将本地IPFS节点存储的资源暴露在公网下，供各个应用方、设备方进行HTTP访问，这里的IPFS节点角色相当于一个中心存储服务了，不具备P2P特性。

优化方案按照不同场景有不同策略，之前很多朋友搞不清楚（确实，也容易混淆）。

3.3 自动化控制资源的分享权限

有时候针对我们自己构建的私有IPFS网络，需要将资源外放，但是 外放需要策略来进行自动化控制（集成在业务环境里）。

3.3.1 举个很简单的场景实例

我编写的业务应用需要 接收到特定以太坊智能合约的转账回调函数 ，来 自动开启对应智能合约中IPFS资源外放的开关；

（eg：只有当买家遵守以太坊的智能合约支付了一定数量的ETH或者其他ERC2.0代币后，才能解锁获取到我存储在IPFS网路中的自拍照）

但这个IPFS网络往往很多时候是我自己部署的私有集群（不会搭建私有网络的朋友可以参考董哥的：IPFS指南: 私有网络(private network)的搭建与使用&version=12010210&nettype=WIFI&lang=zh_CN&fontScale=100&pass_ticket=NmuiS2Nc%2FNmgwj%2B%2F39iElLKMAzjZvNYZkUgnmPXgJe4SGTwjQcd8WFU5Fb9Onlqs)），默认对外是不提供公共的寻址网关的，我该如何控制？

3.3.2 资源分享权限实现

这边我们可以充分利用Ngrok的Client Restful API来对NAT进行自动化收放，从而实现整个业务场景下的程序化控制：

3.3.3 Ngrok的Client Restful API Postman测试

四、IPFS资源网关应用面

• 配合 微服务架构的后端系统 提供服务
• 将IPFS私有网络中的 资源灵活外放
• 制作自己的付费资源池（类似OSS存储）
• 为前后端联调提供API调试工具，Mock数据（需要配置专门的前端浏览器插件，例如：FE助手）

当然这块还有很多的实践价值和我未曾想到的场景，欢迎对这块有兴趣继续研究的朋友一起交流，联系方式在文尾。

五、参考文献

• 【区块链】利用ipfs构建自己的去中心化分布式wiki系统
• Ngrok Doc
• ipfs.io

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