什么是 Multiaddr

Multiaddr 最早的提出应该是 2014年6月2号在 Github 上这个 Issue: Binary packed network addresses 提出，后来在 mutiladdr 这里有了更加详细的描述。自称是可组合的面向未来的网络地址(Composable and future-proof network addresses)。

它将网络地址和各种协议组合，被描述为各种更加具体的协议和网络地址的组合：

  • /ip4/1.2.3.4/tcp/1234 -> 表示 ipv4 协议，地址 1.2.3.4，端口 1234，TCP 连接
  • /ip6/[::]/UDP/1235 -> 表示 ipv6 协议，地址 [::]，端口 1234，UDP 连接
  • /ip4/1.2.3.4/tcp/1234/tls/p2p/QmFoo -> 表示 ipv4 协议，地址 1.2.3.4，端口 1234，TCP 连接，P2P 的 PeerId 为 QmFoo

还可以组合成更加复杂的形式：

  • /ip4/1.2.3.4/tcp/1234/p2p/QmR/p2p-circuit/p2p/QmA
  • /ip6/[::]/UDP/1235/quic/tls/ws

等等可以随意组合的形式。

它要干嘛

从上面的例子可以看出，Multiaddr 有着比传统网络地址更多的信息，更友好的描述，可以直接描述一段网络地址的 IP 和端口外，还有网络协议，加密协议等等的信息。 从左到右看过去就能明白这段网络的组成由什么协议、甚至是什么加密算法、安全套见组成。是想形成一种更加通用的，对人阅读更友好，以及对机器解释友好的描述。

嗯，对人阅读更友好，从左到右可以直接阅读它的组成，用斜杠分隔出的各个部分，可以让人通过其格式理解它们各自的含义。比如将 /ip4/1.2.3.4/tcp/1234 分隔后为

  • ip4 -> ipv4 协议
  • 1.2.3.4 -> 用点分隔的四组 255 以内数字，是 ipv4 协议的 IP 地址
  • tcp -> TCP 协议
  • 1234 -> 65535 以内的数字，端口号

在 Multiaddr 里 ip4 或者 ip6 的 IP 协议后面一定会跟着 IP 地址，Tcp 或者 Udp 后面一定会跟着端口号。类似的 DNS 后面一定会跟着域名：/dns4/www.example.com；P2p 后面一定会跟着 PeerId：/p2p/QmR。所以很容易看出协议和它绑定的上下文，比如 ip4，它的 IP 地址就在它下一位。

这对机器的可理解性也有帮助，电脑在解释 Multiaddr 的时候会从右往左解释，并将从右边读取到的信息作为左边剩余信息的上下文。例如：/dns4/example.com/tcp/1234/tls/ws/tls，从右往左读取的第一个信息是 tls，表示使用 TLS 传输加密，剩下的 /dns4/example.com/tcp/1234/tls/ws，右边第一个为 ws，表示使用 WebSocket 连接，然后继续解释剩下的 /dns4/example.com/tcp/1234/tls，右边的 tls（重复了对吧，先别管），表示 WebSocket 连接使用 TLS 传输层加密；接着是 /dns4/example.com/tcp/1234，读取到 1234，暂时不理解什么意思，会跟下一个 tcp 一起解释，解释为 TCP 连接，端口号为 1234；剩下的 /dns4/example.com 先读取到 example.com，无法解释，跟端口一样作为上下文给下一个 dns4，这下明白了，是作为 DNS 协议的一部分。

这种方式可以用来描述任意的网络协议，任何你想要组合的协议都可以往里面塞：/ip4/1.2.3.4/udp/12345/noise/quic/p2p/VM2T，有着极强的包容性，人类可读以及机器可读的形式。以及可以很容易地在机器中表示为二进制的形式。

到目前位置它的实现有：

看看就好

然而就我目前的体验来说，并不是说目前你有用到网络协议的写法都推荐为使用 Multiaddr 的方式。这种写法的可读性是非常好的，但是加大的程序实现的复杂性，有着各种语言提供的 multiaddr 库，但是使用 multiaddr 的程序，仍然需要自己解析出其中的协议。

程序工作量大

如果我想构建一个 Transport，里面封装了用于网络通讯的 ip协议、地址、端口等等信息，我使用了 multiaddr 作为构建的参数，定义了一个方法：

fn new_transport(multiaddr) -> Transport {}

这个对于 multiaddr 中协议的解析和构建的工作量是较大的。需要检查 multiaddr 里有 ip4 还是 ip6，获取到 IP 地址，再检查有 tcp 还是 udp，获取到 端口，才能在程序中构建出一个 Socket。如果有同时出现 ip4 和 ip6 的情况，要根据这类情况做出处理。对于 multiaddr 所支持的众多协议来说，处理的工作量是很大的。

程序耦合差

可读性友好但是对于程序不友好，实际开发过程中可能不如传统的方式。如果程序一开不知道自己要构造什么连接，希望作为参数传入，那么更好的做法应该是直接传入想要的参数，而不是传入一个 Multiaddr 后解析里面有什么。对于 /ip4/1.2.3.4/tcp/1234，这种写法，完全可以用

{
	'ipAddress': '1.2.3.4',
	'port': '1234',
	'protocol': 'tcp'
}

这种方式代替，因为 IP 地址格式的本身就说明了其要使用的 IP 协议是 v4 还是 v6，也可以少掉解析 Multiaddr 这一步骤。如果在加上其他相关的网络协议，tls 等，会增加构造 Transport 程序的复杂度。

总结

Multiaddr 是一种有有趣的地址方式，但是目前没有配套的成套工具，造轮子的成本也高，不推荐使用。