什么是 RPC 节点？
作者 Alchemy
去中心化应用（app）在处理发送交易、获取区块数据或查询区块链状态等用户请求时，始终需要区块链数据。节点通过远程过程调用（Remote Procedure Calls, RPC）实现这一功能，将 app 与区块链连接起来。区块链 RPC 节点使 app 能够与区块链交互，方便地访问用户数据。
在本文中，我们将深入探讨什么是区块链 RPC 节点及其工作原理。读完本文后，你将对区块链 RPC 节点、RPC 端点，以及如何使用RPC 节点提供商有清晰的理解。
什么是远程过程调用（RPC）？
远程过程调用（Remote Procedure Call，简称 RPC）是一种轻量级的软件通信协议，它允许一个程序（客户端）与托管在不同网络上的远程程序（服务器）通信，而无需了解该服务器网络的具体细节。
例如，你可以从本地计算机发起一个 RPC，向远程服务器系统请求资源。客户端发出请求后，会促使服务器执行一个过程，称为子程序（subroutine）。
在区块链中，app 需要区块链数据才能正常运行。因此，在 RPC 客户端-服务器模型中，app 是客户端，服务器则是 RPC 节点。
什么是 RPC 节点？
RPC 节点是运行区块链客户端软件的计算机——例如，一台同时运行 Ethereum 区块链执行层（EL）和共识层（CL）基础设施的服务器。
Ethereum 节点的类型有多种，包括轻节点、全节点和归档节点。相比之下，在 Solana 上，开发者既可以运行验证者节点，也可以运行 RPC 节点。验证者节点运行 Solana 共识协议，并通过区块验证获得奖励，而 Solana RPC 节点仅仅作为 Solana app 获取区块链信息的网关。
在本文中，我们将任何能够响应 RPC 请求的节点都视为 RPC 节点。
什么是 RPC 端点？
RPC 端点是程序发送 RPC 请求以访问服务器数据的网络位置。例如，将 app 连接到 Ethereum RPC 端点后，你就可以轻松执行需要实时使用区块链数据的操作。
安装了适当软件的节点具备响应 RPC 请求的能力。运行在节点上的 RPC 端点，指的是 app 用来为用户获取区块链信息的服务。因此，所有 RPC 端点都运行在 RPC 节点上，所有 RPC 节点都是带有 RPC 端点的节点。所以，我们将交替使用 RPC 节点和 RPC 端点这两个术语。
RPC 端点有哪些不同类型？
节点 RPC 端点主要分为两大类基础设施：公共和私有。此外还有备用 RPC 端点，用于帮助 app 为其 RPC 端点维护容错备份。
1. 公共 RPC 端点
公共 RPC 端点是运行在 RPC 节点上的共享、限速资源，任何人都可以向其发送请求。区块链提供公共 RPC 端点，是为了让任何人都能与区块链收发数据（例如发起一笔交易）。
公共端点免费，随时可用，但由于它们并非为支持生产级应用而设计，通常会有速率限制。此外，公共 RPC 端点没有客户支持，缺乏活跃的开发者基础设施，也无法满足运行中的 app 的扩展需求。
2. 私有 RPC 端点
私有 RPC 端点专门服务于你的 app 的需求，避免了其他程序造成的请求拥堵，能够获得快速、稳定的 RPC 服务。
私有 RPC 节点根据你的请求运行。此外，如果你使用节点提供商，私有 RPC 端点通常还附带明确的服务级别协议（SLA），保证 app 在任何时候都能获得高性能服务。
例如，Alchemy 提供免费的 Optimism RPC 节点、免费的 Base RPC 节点、免费的 Monad RPC 节点，以及覆盖 40+ 条链的免费 RPC 节点。
3. 备用 RPC 端点
如果你的 RPC 端点出现宕机，备用 RPC 端点可以作为备份端点，帮助 app 维持流畅的用户体验。
如果没有可用的备用 RPC 端点，一旦主 RPC 端点出现故障，你所有用户的交易也都会失败。为 app 配置备用 RPC 端点是一种很好的实践，可以确保不存在单点故障。
RPC 节点是如何工作的？
RPC 节点的作用是将 app 与区块链的所有信息连接起来。当程序发起一个子程序时，RPC 节点能够通过区块链检索所需的请求，并将结果数据返回给 app。
在本节中，我们将简要介绍区块链 RPC 请求背后的技术。
JSON-RPC 协议
区块链中使用的标准 RPC 规范称为 JSON-RPC。它以能够快速接收和处理数据请求而著称。
回顾客户端-服务器模型：你的 app 是客户端，你的 RPC 端点是服务器，而 JSON-RPC 则是你向 RPC 端点请求服务时所使用的具体方法。
通过使用每条区块链 JSON-RPC API 所定义的方法，你几乎可以请求 app 可能需要的任何类型的区块链数据。
以 JSON-RPC 方法的多样性为例，Ethereum 定义了一组从 Ethereum 网络获取数据的核心方法。这些方法分为三类：gossip 方法、state 方法和 history 方法。
- Gossip 方法——追踪区块链的最新区块（head），用于查找区块
- State 方法——返回区块链当前所有数据状态的报告
- History 方法——检索链上任意区块的历史记录
每当用户的操作需要依赖区块链数据时，应用程序（客户端）就会使用 JSON-RPC 方法，通过 RPC 节点（服务器）发起调用（子程序），RPC 节点再返回信息供应用程序使用。
如何访问 RPC 节点
开发者主要有三种方式访问 RPC 节点：使用 RPC 节点提供商提供的私有 RPC 端点、运行自己的节点（即自托管节点），或通过公共 RPC 节点发送流量。
1. 使用 RPC 节点提供商
RPC 节点提供商负责为你的 app 处理所有节点的搭建、管理和维护工作，确保其顺利运行，这是构建链上应用的最佳实践。
因此，通过选择区块链节点基础设施提供商，开发者无需再承担节点搭建和维护的责任。顶级区块链节点提供商原生集成了这些功能，为开发者节省了时间和精力，使其能够专注于打造创新的终端用户产品。
大多数主流区块链都有对应的节点提供商，例如 Ethereum
如何开始使用 Alchemy 的 RPC 节点基础设施
Alchemy 在 40+ 条链上提供 RPC 端点，包括 Ethereum、Solana、Monad、Base 和 Arbitrum。只需点击几下，你就可以开始使用高性能的 Alchemy RPC 节点。
-
创建 Alchemy 账户。
-
在控制台上使用 Create App 按钮创建你的第一个 app。
- 为你的 app 命名，并选择使用场景
- 选择所需的区块链和网络。
- 在控制台上使用 "View Key" 按钮，复制新节点的 URL，即可开始向其发送 RPC 请求
如何运行自己的 RPC 节点
尽管运行自己的节点有其优势和权衡，但对于需要完全掌控节点配置的技术型开发者和 web3 团队来说，这仍是一种可选方案。在这里，我们将从较高层面介绍在 Ethereum 区块链上搭建自己节点的步骤。
1. 选择你的 RPC 节点配置
Ethereum 节点由三部分组成：客户端实现（例如共识客户端和执行客户端）、硬件与系统环境，以及配置设置。让我们从较高层面逐一了解这些内容。
客户端实现
这意味着需要为你的执行层（EL）和共识层（CL）选择节点客户端软件。EL 客户端软件包括 Besu、Erigon 和 Geth 等。共识层客户端软件包括 Lighthouse、Teku 和 Lodestar 等。
硬件与系统环境
你需要将客户端软件安装在能够运行该客户端的硬件上。硬件需求会因所选客户端及所构建的区块链不同而有所差异。例如，运行 Solana 节点对硬件的要求要高于 Ethereum。具体硬件规格请参阅相应区块链的文档。
开发者既可以选择自行搭建机器，也可以从专门设计用于运行节点的硬件系统提供商处购买硬件。业内领先的硬件提供商 dAppNode 提供的最便宜的通用节点机器，价格也超过 1500 美元。
客户端设置
运行自己节点的主要好处之一是高度可定制。你可以在搭建过程中，根据自己的硬件与软件需求以及具体的客户端要求，轻松进行配置。
2. 启动 RPC 节点
在完成所有硬件和软件方面的决策后，就可以启动节点了。你可以选择带引导的搭建服务，通过友好的用户界面（UI）完成客户端搭建的各项决策，也可以使用命令行界面（CLI）手动完成节点搭建。
高层步骤如下：
- 安装两个客户端软件（EL 和 CL）
- 启动两个客户端，并完成你所决定的相关配置设置
之后，你的节点会与区块链进行同步。根据你硬件的速度以及该区块链历史状态的大小，这一过程可能耗时从几天到几周不等。
漫长的同步过程是运行自己节点的一个权衡之处。如果你需要更多容量，搭建一个新节点可能需要数天甚至数周时间，而节点提供商则可以按需提供额外容量。
3. 维护你的 RPC 节点
维护成本是运行自己节点的另一项权衡因素。节点运行并不总是稳定的，可能会出现宕机、失步，或因各种原因发生故障。此外，执行层和共识层软件也会持续被其节点客户端软件的开发者升级。
为什么 RPC 节点提供商比自己运行 RPC 节点更好？
**除了能为你节省节点管理所耗费的时间和资源外，节点提供商还能保证 24/7 全天候、可靠、低延迟的节点访问。**你的节点将由一支专注于保障其 RPC 节点高性能的专业团队负责维护。
选择运行自己的节点，对于追求极高可定制性来说是不错的选择，但并不能带来流畅、无负担的开发者体验。
如何通过公共节点发送流量
**根据你所使用的区块链不同，你可以查阅该网络的文档，了解其提供的公共 RPC 端点，并通过该 URL 转发流量来发送请求。**部分区块链，例如 Solana，仅提供数量有限的公共 RPC 节点供访问。
以下是使用 Solana 公共 RPC 节点发起 curl 请求的示例。
curl /* Solana public RPC endpoint URL here */ -X POST -H "Content-Type: application/json" -d'
{
"jsonrpc": "2.0",
"id": 1,
"method": "getBalance",
"params": ["83astBRguLMdt2h5U1Tpdq5tjFoJ6noeGwaY3mDLVcri"]
}不过需要注意的是，你在公共端点上的请求会受到速率限制，因此并不推荐开发者采用这种方式。
开始使用 Alchemy 的免费 RPC 节点进行构建
连接 RPC 节点主要有三种方式：使用像 Alchemy 这样的节点提供商、运行自己的节点，以及通过公共节点发送流量。由于运行自己的节点需要承担大量不必要的开销，而公共节点又受到严格的速率限制，因此利用 Alchemy 慷慨的免费 RPC 节点额度，是构建链上应用的最佳选择。
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常见问题
什么是 RPC 节点？
RPC 节点是运行区块链客户端软件的计算机，使应用程序能够通过远程过程调用（RPC）与区块链进行交互。
RPC 节点是如何工作的？
RPC 节点的工作方式是将 app 与区块链信息连接起来，接收来自应用程序的请求，通过与区块链交互来处理这些请求，并使用 JSON-RPC 协议返回结果。
RPC 端点有哪些不同类型？
主要有三种类型：公共 RPC 端点（共享、限速的资源）、私有 RPC 端点（专用于你的 app 需求），以及备用 RPC 端点（用于容错的备份端点）。
运行自己的 RPC 节点与使用节点提供商有什么区别？
运行自己的节点需要投入大量硬件资源、维护成本，并耗费同步时间，而像 Alchemy 这样的 RPC 节点提供商则负责所有搭建、管理和维护工作，提供可靠的 24/7 访问，并带来更好的开发者体验。
什么是 JSON-RPC 协议？
JSON-RPC 是区块链中使用的标准 RPC 规范，它通过 gossip 方法（查找区块）、state 方法（当前区块链状态）和 history 方法（历史记录）等方法实现快速数据检索。
哪些区块链支持 RPC 节点？
RPC 节点支持多条区块链，包括 Ethereum（具有执行层和共识层）、Solana、Base、Arbitrum、Optimism 等诸多链，Alchemy 支持的链已超过 40+ 条。
为什么 RPC 端点对开发者很重要？
RPC 端点为 app 提供了关键的网关访问能力，使其能够获取区块链数据、提交交易并与智能合约交互，而无需开发者自行运行完整节点。
我该如何开始使用 RPC 节点？
你可以创建一个 Alchemy 账户，通过控制台搭建你的第一个 app，选择所需的区块链和网络，然后使用系统提供的端点 URL 开始发送 RPC 请求。
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