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      解读|以Filecoin为例,谈分布式存储机制的优点
         

      分 布 式 存 储 简 介

      现代计算是高度集中化的。在过去的十年里,一些大型云计算公司将传统的计算机系统分割成独立的、基于云计算的产品,从而获得了巨大的财富。当这些供应商中的一个出现故障时,网络集中化会导致重大的互联网事件。比如前不久亚马逊云服务中断引发网络崩溃,所以我们在这些服务上托管的内容也不会好到哪里去,它们被藏在脆弱的链接后面,经常发生断裂。这对我们建立的计算机系统,以及日益依赖这些系统的社会都有深远的影响。

      集中式架构的成功是因为它们更容易构建。开发者需要基础性新构件,这些构件同样容易组成。分布式存储就是这样的基石之一,作为更分布式网络的前提条件。

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      分 布 式存 储 基 本 特 征

      弹  性

      今天的网络内容位于URL后面,每个URL在任何特定时刻都属于一个单一的明确的服务器。如果该供应商因任何原因退出网络,它所指向的内容就无法访问。集中化增加了这种效应,造成了单点故障,这是为审查提供了方便的机会。

      分布式存储一跃成为行业内为数不多的热点概念之一。简单来讲,去中心化存储通过分布式存储技术将文件或文件集分片存储在不同供应方提供的磁盘空间上,成为了分布式技术更好落地的基础设施之一。在传统云存储服务上,已有了一套逻辑完整的存储商业模式,这让一部分传统领域的投资机构同样看懂了这一商业逻辑,带来了增量资金。

      IPFS去中心化存储的点对点传输机制充分利用了区块链的特性去激励整个存储市场,与区块链技术天然契合,从分布式存储结构、数据可确权、透明度、隐私保护等方面来看,均远远优于中心化存储,让这一赛道充满想象力。

      效  率

      所有的计算系统架构都有一些优势和一些弱点,没有一个解决方案适合所有可能的案例。

      今天,全球少数城市的几个集中式数据中心存储了大部分内容。例如,如果同一网络上的两个用户想要相互发送消息,这些消息通常会先送到其中一个数据中心。如果一百个用户在一个房间里用他们的设备观看同一个视频,他们会各自打到一个中心服务器上,并行下载一百份,而不是下载一份,然后通过本地网络共享。

      最简单的说,分布式存储系统同时基于硬件及软件设计了高可用机制,在面对多种异常时(如存储节点宕机、网络中断、硬盘故障、数据损坏等)仍可提供正常服务,提高分布式存储系统硬件的可用性可以通过增加存储节点数量或者采用多种硬件冗余机制保证。分布式存储系统多采用副本机制或纠删码机制保证数据的高可用性,副本机制可以提供较高的数据冗余度,但会降低存储系统有效空间的利用率,纠删码机制可以在保证一定数据冗余度的情况下,大幅提高存储系统的有效空间利用率。

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      分布式存储系统的最终目标是拥有如此多的节点,每个人都可以找到相对本地的对等体来获取他们要找的信息。

      分布式存储引入新效率。分布式存储系统能够将所有存储节点的处理器资源、硬盘资源、网络资源进行整合,将任务切分给多台存储节点,进行并发数据处理,避免了单个硬盘或设备造成的瓶颈,提升整个集群的处理能力。分布式存储系统具有良好的性能扩展能力,可以满足应用程序对存储性能不断增长的要求。从而大大加快文件检索速度。

      在本地网络上的点对点文件共享也可以节省宝贵的带宽,特别是在访问更广泛的互联地区。

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      Filecoin如何体现这些特征

      Filecoin最初是作为星际文件系统(IPFS)的激励层开发的,这是一个点对点存储网络。Filecoin是建立在IPFS的属性基础上,利用相同的底层点对点和内容寻址功能。

      Filecoin节点网络产生了一个分布式存储市场,用于检索和存储文件。该网络由一个新颖的区块链支持,它记录了网络参与者做出的承诺。用户使用其原生加密货币FIL在网络上进行交易。

      检 索 市 场

      在检索市场上,被称为检索矿工的节点竞相向客户尽快提供文件。检索矿工通过收取少量的FIL费用来赚取回报。这使位于关键地点的内容传输节点有动力加入网络,并促进文件的快速分发。它还鼓励建立一个强大的网络,复制和保存需求量大的文件。

      存 储 市 场

      在Filecoin的存储市场中客户用支付的FIL作为交易费用奖励Filecoin存储矿工。Filecoin的证明系统意味着矿工需要一些额外的硬件,但要求还是很低的,对于精通技术的人来说,可以加入。作为客户端参与网络的硬件要求不高。Filecoin节点还提供了一个API,用于与网络进行程序化交互,允许第三方服务建立在核心网络功能之上。

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      存储挖矿的POC共识机制采用磁盘空间存储代替计算的方式——矿工会事先将算好的Has值存储到硬盘中,挖矿开始后,矿工根据最新区块hash,上一区块签名,Target(类似于比特币中的网络难度)计算出deadline,然后跟钱包中查询的deadline比较,若小于钱包中的deadline,则本次存储挖矿成功。

      目前,从区块链项目来看,分布式存储赛道分别有FilecoinArweaveCrustBurstStorjSia等项目。存储赛道的核心是文件上传/下载速度,存储费用和安全性这三大要素。存储赛道竞争激烈,越往后面越知道谁才是真正的王者。

      虽然Filecoin上线缓慢,但是因为其后劲十足。在短短几天之内,其市值超过存储板块总市值50%的原因就是庞大的初始融资决定了上市估值规模。Filecoin以Web3.0为终,以落地应用为始。Arweave、Burst、Bluzelle等项目,很多项目都是概念先行,代币释放流通,项目真实落地规划相对比较久远,迟迟难以落地。Filecoin以严苛的证明机制要求塑造最优质的储存服务。

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      总  结

      分布式存储为传统的集中式存储提供了引人注目的替补方案。它让开发者有机会探索、设计、权衡最有前景的领域,强调内容存储和交付的稳健以及效率。Filecoin表明,这些系统能够提供具有竞争力的存储产品,同时具备几个非常理想的属性,为更多人提供了保管数字资产的渠道,同时使网络更有弹性,使全世界的人都能访问。

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