网络分片（概念构想）- 分片

网络分片

注意：这是关于如何组织网络以满足未来数据分片需求的高级想法。这个想法可以看作是 PeerDAS 和 SubnetDAS 提案的后续。在某些方面，它补充了这些提案，而在另一些方面，它可以作为这些提案的替代方案。

最基本的想法是将网络分成 N 个（假设 N = 32 作为初始方法）网络分片，并让每个分片负责：

• 传播（推送）整个 Gossip 网络流量的 1/N，作为各种子网（例如，证明、同步委员会和未来的 DA 采样子网）的骨干
• 保管和服务（拉取）1/N 的网络数据（DA 样本、blob 切片、潜在的区块）

数据传播（Gossip 子网骨干）

这个想法可以被认为是广义的 Attnet Revamp spec PR

类似于 Attnet Revamp，网络中的每个节点在任何时刻都被分配到一个网络分片。节点作为一个 Gossip 骨干，服务于静态分配给该分片的一组 Gossip 子网。同样类似于 Attnet Revamp，节点以确定性的方式在网络分片之间循环。

这个概念的主要优势是能够统一且安全地支持更小尺寸的 Gossip 子网（甚至是单个发布者和单个订阅者的极端情况）。网络分片的概念也为推/拉数据传播建立了一个额外的抽象层。

注意：单个 Gossip 子网（主题）可能跨越多个分片（明显的例子是跨越所有分片的 beacon_block 主题）。

数据保管

除了服务于分配给分片的 Gossip 骨干外，节点还承诺保管和服务于在该分片主题上发布的数据。数据保留策略应该是特定于主题的。

当一个节点加入或重新连接到网络时，它应该填补缺失的过去数据的保管空白，以诚实地履行其职责。

注意：由于节点随着时间的推移在分片之间循环，因此以客户端的身份检索历史数据并不那么直接。可以利用不同的实现策略来优化此过程。

自愿分片参与

具有高带宽和存储能力的节点可能自愿希望加入到多个网络分片。这可以通过 PeerDAS write up 中提出的方法来实现。

Danksharding 应用

现有方法的问题

• 查找和连接到抽象子网基本上很慢并且需要不可预测的时间
• 小型子网容易受到女巫攻击
• 拉取随机样本（在追赶头部时）也很慢且不可预测

推送采样

让我们考虑原始的 Danksharding DAS（数据可用性采样）。每个 slot 256K（512 * 512）的数据样本需要发布。每个节点只需要接收其中的 75 个（由节点随机选择）。理想情况下，一个节点应该在每个 slot（或至少每隔几个 slot）验证不同的随机样本子集。

可以有 256K 样本子网分布在所有分片上（例如，每个分片 8K 个子网）。

一个采样节点（从“客户端”的角度来看）应该只维护与来自所有分片的节点之间的稳定和平衡的连接。

注意：如果可以放宽采样算法，则对于常规节点可以放宽上述连接到所有分片的要求：例如，节点可以随机选择并缓慢旋转分片子集，并从分配给所选分片的那些样本子网中随机选择样本子集。但是，对于任何放宽的方法，都需要重新审视安全属性。

节点将能够订阅/取消订阅相应的样本子网，几乎是立即的，因为无需搜索和连接到子网节点

这个概念满足了各种采样方法的需求，包括原始的 Danksharding、SubnetDAS 方法

拉取采样

拉取最近的样本非常简单：使用特定的 RPC 方法从分配给相应分片的节点请求样本。

由于分片节点的轮换，拉取历史样本有点棘手。但是，可以使用各种策略来优化该过程：

• 在搜索和连接到缺失样本的节点时，检索当前连接的节点可用的样本
• 可能采用更宽松的采样策略，并略微放宽安全属性

未解决的问题

• (技术) Gossip 实现是否能够处理该数量级（10K 左右）的主题订阅？
  • (Gossip 协议 更改) 主题通配符？例如 das_shard_N_sample_*
  • (Gossip 协议 更改) 主题层次结构？例如 das/shard_N -> das/shard_N/sample_M
  • (Gossip 实现 更改) 按需订阅？分片节点订阅单个子网 das_shard_N，但如果客户端发起 subscribe das_shard_N_sample_M 消息，则节点会回复相同的 subscribe 消息
• (技术) 当节点（作为客户端）订阅一个主题时，及时包含到 mesh 中的概率是多少？否则客户端只能通过 gossip 收到消息（大约 500 毫秒的额外延迟）
• 在节点跨分片轮换中增加交错（在提出 Attnet Revamp 时已经讨论过）
• 在跨分片轮换中增加随机性，使得只能预测接下来 M 个 epoch 的分片分配。这将有助于缓解对单个分片的女巫攻击（保证在发现中存活超过 M 个 epoch 的节点不是专门为女巫攻击而设计的）（在提出 Attnet Revamp 时已经讨论过）
• 分片数量：
  • 较少数量分片（每个分片更多节点）的缺点
  • 每个节点更高的吞吐量和 CPU 负载
  • 每个节点更大的保管存储
  • 较多数量分片（每个分片更少节点）的缺点
  • 可靠性较低
  • 更容易受到攻击（女巫/日蚀）
  • 需要连接到所有分片（例如，用于完整采样）的客户端节点需要更多的对等连接

• 原文链接： ethresear.ch/t/network-s...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～