¿Qué es un nodo de Ethereum?

Definición y aplicación

Un nodo de Ethereum es simplemente cualquier computadora que ejecuta el software necesario para conectarse con la red de Ethereum. Los nodos se conectan entre sí para enviarse información y validar transacciones y almacenar datos sobre el estado de la blockchain.

Aunque los términos suelen usarse indistintamente, estas computadoras conectadas son los nodos y el software que ejecutan se llama cliente.

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¿Por qué son importantes los nodos para Web3?

Los nodos conforman la red blockchain y son la única forma de acceder a ella.

Cada nodo mantiene su propia copia de la blockchain y trabaja para asegurar que esta copia coincida con las de todos los demás nodos. Cada vez que se hace algo y es necesario agregar un nuevo bloque a la blockchain, todos y cada uno de los nodos de la red tiene que procesarlo.

Cada nodo decide aceptar o rechazar el bloque más reciente según la validez de sus firmas y transacciones. Si el bloque es aceptado, se sigue compartiendo con otros nodos hasta que se llega a un consenso y todos quedan sincronizados. Los nodos pueden rechazar rápidamente bloques inválidos e identificar nodos maliciosos que intentan romper las reglas. Es esta red de nodos comunicándose constantemente la que hace posible no depender de una única fuente de verdad, con todos los problemas que eso conlleva.

Este consenso entre distintos nodos es lo que hace que las redes blockchain sean descentralizadas y es la base de Web3. ¡Cuantos más nodos estén en funcionamiento, más fuerte se vuelve la blockchain!

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¿Cuáles son los distintos tipos de nodos?

Existen tres tipos de nodos:

• nodos ligeros (light nodes)
• nodos completos (full nodes)
• nodos de archivo (archive nodes)

Un nodo ligero descarga únicamente los encabezados de los bloques, que es el mínimo de datos que necesita para transaccionar en la red. Un nodo ligero puede validar una transacción porque es capaz de regenerar el bloque específico que necesita verificar usando estos datos.

Esto permite que los nodos ligeros interactúen de forma eficiente con la red y ahorren megabytes de ancho de banda y gigabytes de almacenamiento. Por eso, los nodos ligeros pueden ejecutarse en dispositivos cotidianos con recursos de memoria limitados, como smartphones y laptops.

Pero los nodos ligeros también tienen sus limitaciones. En ocasiones necesitan pedirle datos a los nodos completos, a los que no tienen acceso, lo cual puede tomar más tiempo que si un nodo completo validara la transacción.

Aunque un nodo ligero es la forma más sencilla de ejecutar un nodo, de todas formas toma tiempo y conocimiento instalar el cliente, configurar las variables, descargar los encabezados de los bloques y verificar que todo funcione correctamente.

Un nodo completo tiene todo lo necesario para verificar que los bloques de la red sean correctos. Puede interactuar con cualquier smart contract y desplegar el suyo propio.

El uso y almacenamiento completo de datos implica que los nodos completos requieren muchos más recursos de cómputo y ancho de banda. Un nodo completo descarga, almacena y verifica el estado completo de la blockchain: desde el bloque cero hasta el más reciente (+10M y contando), ¡lo cual puede tardar semanas en sincronizarse!

Un nodo de archivo va un paso más allá que un nodo completo. Mientras que un nodo completo elimina entradas que ya no necesita para verificar las interacciones más recientes con la cadena, el nodo de archivo conserva todo (terabytes de datos adicionales). Estos detalles son excelentes para consultar información de forma más eficiente y útiles para algunas aplicaciones, pero son excesivos en la mayoría de los casos.

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¿Por qué es difícil ejecutar un nodo?

Poner en marcha un nodo puede ser un proceso largo y complicado. Esto es especialmente cierto si eres nuevo en el mundo de Web3 y no tienes la experiencia técnica (al menos, todavía no).

Solo el hecho de que un nodo completo pueda tardar semanas en sincronizarse con los más de 10M de nodos para obtener el estado actual de la blockchain puede desanimar a muchos de construir en este espacio.

Los costos también son un factor y pueden acumularse rápidamente. Estos incluyen la alta inversión inicial para comprar hardware y los costos continuos de electricidad y hosting de servidores. Al operar un nodo también hay que asegurarse de que esté en funcionamiento constante. Una conexión a internet lenta, cortes de electricidad o problemas de hardware pueden generar tiempo de inactividad costoso.

Aunque las actualizaciones de cliente ayudan a mejorar constantemente la escalabilidad, seguridad y sostenibilidad de Ethereum, estos cambios pueden generar problemas inesperados. Y los problemas realmente empiezan cuando intentas construir algo más grande.

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¿Cuáles son algunos problemas al escalar nodos de Ethereum?

Los nodos de Ethereum nunca fueron realmente diseñados para escalar a este nivel de solicitudes y pueden presentar algunos desafíos particulares.

Confiabilidad

Algunas solicitudes le pedirán al nodo que consulte todo el historial desde el log cero hasta el bloque actual, lo cual puede provocar un timeout. Estas "queries of death" pueden hacer que un nodo se caiga y pueden ocurrir en cualquier momento del día. Incluso si un nodo tiene un 72% de confiabilidad, como un nodo estándar, eso significa que una aplicación puede estar fuera de línea ¡más de cien días al año!

Escalabilidad

Escalar la infraestructura de nodos puede ser complicado. Imagina que la aplicación que estás construyendo se vuelve viral de un día para otro en Twitter, pero los nodos que ya tienes en funcionamiento no pueden manejar el aumento repentino de tráfico y volumen de transacciones.

No puedes simplemente poner en marcha nuevos nodos rápidamente porque tardan semanas en sincronizarse. Además, la nueva demanda podría saturar los nodos existentes y hacer que fallen. Esto podría resultar en tiempo de inactividad, en el que nadie puede usar tu aplicación, y usuarios insatisfechos que dejan de confiar en lo que construiste.

Consistencia de datos

En Web2, los sitios pueden evitar estos problemas de escalabilidad usando balanceadores de carga, una capa de red que se ubica por encima y distribuye el tráfico entre servidores indistinguibles entre sí. Esto no es posible con los nodos porque la blockchain es asíncrona. Aunque dos nodos deberían compartir eventualmente el mismo último bloque, en un momento dado uno podría ir por detrás del otro.

El balanceo de carga podría generar dos resultados muy distintos porque el tráfico se enruta a través de nodos diferentes con vistas distintas sobre el último bloque. ¡Imagina comprar ese NFT que tanto querías y luego actualizar la página para descubrir que parece haber desaparecido!

Al intentar evitar este tipo de inconsistencias de datos, los equipos de desarrollo terminan armando soluciones alternativas complejas que inevitablemente causan errores y hacen que su aplicación falle. Todos estos problemas significan que, al trabajar con nodos, los desarrolladores a menudo deben elegir entre escalar, mantener la confiabilidad o asegurar la consistencia de los datos, lo que resulta en una experiencia menos que ideal para todos.

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¿Cuándo usar node-as-a-service?

Si todo esto parece un poco abrumador, ¡no te preocupes! Ya sea que estés recién comenzando o sientas que estás gastando demasiado tiempo y dinero en problemas de nodos, node-as-a-service podría ser la solución para ti.

Proveedores de nodos como Alchemy ejecutan los nodos para que tú puedas enfocarte en desarrollar tu aplicación. Integrar la mayoría de los proveedores es increíblemente sencillo: muchas veces basta con un API para empezar a leer y escribir en la blockchain.

Eso significa que, en lugar de tener que pagar por acceso a servidores, cumplir con requisitos de hardware y mantener el estado por tu cuenta, puedes usar la infraestructura Supernode de Alchemy...

... con una sola línea de código.

Alchemy es capaz de garantizar una precisión de datos superior mediante un servicio coordinador propio y una confiabilidad de primer nivel. Lo logra a través de un sistema dedicado y distribuido que te permite escalar rápida y fácilmente para que puedas construir mejor y lanzar más rápido.

"Usar tu propio nodo o un servicio propenso a errores significa desperdiciar cientos de horas valiosas de ingeniería en problemas que no tienen nada que ver con tu empresa. Nada se compara con el increíble nivel de confiabilidad, velocidad y soporte de Alchemy." - Alex Atallah, CTO de OpenSea

Empresas y proyectos blockchain líderes como OpenSea, Dapper Labs, 0x, Royal, Axie Infinity y cientos más eligen Alchemy por nuestra confiabilidad increíblemente alta, nuestro legendario servicio al cliente y nuestra excelente suite de productos que hace que construir en Web3 sea más accesible que nunca.

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