以太坊客户端详解：执行、共识与节点类型

概述

在以太坊上构建应用时，理解不同的客户端类型至关重要——它们影响着性能、正常运行时间、网络安全和去中心化等各个方面。本指南将分解以太坊节点类型，比较主要的执行客户端和共识客户端，并解释为什么客户端多样性对于弹性基础设施至关重要。了解 QuickNode 如何帮助你自信而灵活地进行构建。

你将学到什么

• 完整节点、存档节点和轻节点之间的区别
• 执行客户端和共识客户端在以太坊生态系统中的作用
• 流行的执行客户端的比较
• 流行的共识客户端的比较
• QuickNode 如何提供客户端多样性，并通过专用集群提供终极灵活性

你需要什么

• 对以太坊协议及其架构的基本理解

节点类型：完整节点、存档节点和轻节点

在深入研究特定客户端之前，务必了解你可以运行的不同类型的节点。 节点类型决定了它存储的数据量以及它可以提供的功能。

• 完整节点：完整节点下载并验证每个区块和交易，确保它们符合网络共识规则。 虽然它维护着区块链的完整、当前状态，但它可能会丢弃较旧的状态数据（称为 pruning）以节省磁盘空间，默认情况下，大多数客户端仅保留最近 128 个区块的状态数据。

• 存档节点：存档节点是一个完整节点，但有一个关键区别：它存储所有内容。 它保存自创世以来区块链所有历史状态的完整存档，并且从不 prune 任何数据。 这使得存档节点对于需要查询历史数据的服务来说非常强大。 但是，它们需要更大的存储空间，并且可能占用大量资源。

• 轻节点：轻节点提供了一种低资源替代方案。 它不是下载整个区块链，而是仅下载区块头并根据需要从完整节点请求其他信息。 这使得轻节点适用于资源受限的环境，如手机或 Web 浏览器。 缺点是降低了安全性和信任度，因为它们必须依赖与其连接的完整节点来获取数据准确性。

执行客户端和共识客户端

以太坊的架构将执行和共识分离为不同的客户端，这些客户端通过 Engine API 进行协调。 这种标准化的接口使它们能够协同工作，以维护网络共识并处理交易。

执行客户端 (EL)，以前称为 Eth1 clients，处理：

• 交易处理和 EVM 执行
• 状态管理和存储
• 应用程序的 JSON-RPC API 端点
• 用于区块和交易传播的 P2P 网络

共识客户端 (CL)，以前称为 Eth2 clients，处理：

• 权益证明共识协议
• 区块提议和证明
• 信标链状态和验证者委员会管理
• 验证者职责和奖励
• 最终性和削减保护
• 用于共识层数据的 P2P 网络

为什么客户端多样性很重要

客户端多样性对于区块链网络的弹性至关重要。 研究表明，多样化的客户端生态系统通过防止单点故障来加强网络。 如果任何具有超级多数市场份额（超过 66%）的客户端遇到严重错误，可能会停止网络最终性或导致链分裂。

因此，在多个实现中分配客户端使用量是维护健康和稳定网络的一项关键策略。 考虑到这一点，让我们探索可用于执行层和共识层的各种客户端。

执行客户端

有各种执行客户端可用，每个客户端都提供功能、性能特征和编程语言的独特组合。 以下是顶级执行客户端的详细比较：

市场份额数据来源：客户端多样性仪表板，2025 年 7 月

资源使用

根据其资源配置文件选择客户端是一个关键的架构决策，它直接影响成本。在自托管环境中，对磁盘、内存和 CPU 使用率的糟糕管理会造成重大的运营摩擦。 低效的客户端可能需要频繁且昂贵的硬件升级，并需要更多专门的工程时间进行维护，从而增加资本和运营费用。 最终，这种不稳定性会影响应用程序的可靠性和性能 KPI。

虽然下图根据 EthDocker 的数据提供了总体比较，但我们始终建议你在自己的环境中测试每个客户端，以确定最适合你特定需求和预算的客户端。

来源：EthDocker

需要专家意见？

优化节点的性能、稳定性和成本需要深入的专业知识。 QuickNode 团队大规模运行节点，可以帮助你设计适合你需求的正确客户端架构。 为了避免常见的陷阱并确保你的设置从一开始就高效，请联系 我们的专家团队。

Geth (Go Ethereum)

Geth 是以太坊协议的最初也是采用最广泛的 Go 实现。 它以其稳定性和优化而受到赞扬，是经过最充分实战检验的客户端，并以其在生产环境中的可靠性而闻名。 它的默认“快照同步”模式也大大缩短了初始同步时间。

Nethermind

Nethermind 是一个高性能执行客户端，用 C# 和 .NET 编写，专注于企业级功能。它提供了一个优化的虚拟机、Prometheus/Grafana 仪表板、分析插件和自动 pruning 来解决存储限制，使其成为一个强大而灵活的选项。

Besu

Besu 是一个基于 Java 的执行客户端，由 Hyperledger 开发，专为公共和私有网络而设计。 它以其模块化架构、企业级功能（如广泛的监控）和自动 _pruning_而闻名，后者可以在没有人工干预的情况下优化磁盘空间。

Erigon

Erigon 是 Geth 的一个重新架构版本，通过模块化设计和平面键值存储针对速度和磁盘空间效率进行了优化。 它的设计使其成为运行存档节点的绝佳选择，因为它显着减少了通常巨大的存储空间。

Reth

Reth 是一个较新的客户端，从头开始用 Rust 构建，专注于性能、模块化和对贡献者的友好性。 它被认为是任务关键型环境的生产就绪产品，并允许开发人员通过 执行扩展 (ExExes) 构建自定义基础设施。

共识客户端

与执行客户端类似，有几种共识客户端选项，每种选项都为验证者提供了独特的优势。

市场份额数据来源：客户端多样性仪表板，2025 年 7 月

Lighthouse

Lighthouse 是一个用 Rust 编写的流行共识客户端，以其安全重点和性能而闻名。 自信标链的创世以来，由安全公司 Sigma Prime 维护，它一直是稳定且可用于生产的选择。

Prysm

Prysm 由 Offchain Labs 构建，是用 Go 编写的流行共识客户端。 它以其可靠性、广泛的文档、用户友好的体验以及用于监控的可选 Web UI 而闻名。

Teku

Teku 是一个由 ConsenSys 开发的共识客户端，用 Java 编写。 它旨在满足机构需求和安全要求，提供面向企业的功能，如用于质押服务的外部密钥管理。

Nimbus

Nimbus 是一个用 Nim 编写的流行共识客户端，以其轻量级和资源高效的设计而闻名。 其低资源占用使其成为希望最大限度地提高服务器净空的个人质押者和机构运营商的有吸引力的选择。

Lodestar

Lodestar 是另一个用 TypeScript 编写的流行共识客户端，以其易用性和社区驱动的开发而闻名。 它旨在通过轻客户端提高以太坊的可用性，并扩大对更多开发人员的可访问性。

Grandine

Grandine 是一个较新的共识客户端，用 Rust 编写。 它旨在实现快速，高性能和轻量级，适用于从低资源设备上的个人运营商到大型机构质押者的各种质押者。

自托管节点的注意事项

虽然运行自己的节点可以提供最大的控制权，但它会带来重大的运营障碍。 不匹配的资源需求可能会导致级联技术问题，从迅速膨胀的存储成本到降低应用程序性能的节点不稳定。 这些问题通常需要专门的工程时间和额外的硬件投资，从而转移资源并将注意力从你的核心业务目标上移开。

正是由于驾驭这些复杂性，许多企业才会与托管基础设施提供商合作。

QuickNode 上的客户端解决方案

QuickNode 的构建原则是提供对区块链网络的快速，可靠和灵活的访问。 我们的通用访问端点和完全可定制的专用基础设施都支持以太坊的客户端多样性。

标准 PRO 端点

为了确保高可用性并保护所有用户免受单一客户端错误的影响，我们的标准端点在下面列出的各种受管理的高性能执行客户端上运行。 这种多客户端架构是我们服务弹性的基础。

• Geth
• Nethermind
• Erigon
• Reth

虽然这些是我们的标准计划中唯一可用的客户端，但我们理解某些企业有特定需求，这些需求可能无法通过这些客户端来满足。 对于这些情况，QuickNode 提供 专用集群，允许你运行所需的任何稳定的执行或共识客户端。

专用集群

对于需要特定客户端配置、最高性能或保证资源分配的企业，QuickNode 提供 专用集群。

• 选择任何客户端：运行所需的任何稳定的执行或共识客户端。 这允许你使用特定功能，与你的团队的专业知识保持一致，或通过运行少数客户端为网络健康做出贡献。

• 专用资源：你集群的资源仅供你使用，确保一致的高水平性能，而不会受到其他用户的干扰。

• 自信地扩展：随着应用程序的增长，你的专用集群可以随你一起扩展，从而提供你所需的能力和可靠性。

结论

以太坊客户端生态系统提供各种选项，以适应任何企业用例。 了解每个客户端的优势是做出明智的基础架构决策的第一步，这将为你的项目成功做好准备。

无论你是利用 QuickNode 弹性的多客户端网络，还是在专用集群上部署自定义配置，我们的团队都将在这里帮助你构建强大而可靠的 Web3 业务。 如需个性化指导，请 联系我们的基础设施专家。

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• 原文链接： quicknode.com/guides/eth...
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