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【ipfs科普】IPFS分布式存储到底有什么神奇之处?
2021-09-29 20:12:11   来源:    点击:

IPFS和Filecoin最近越来越火,有人说,IPFS是互联网世界的未来,还有人说,IPFS分布式存储或成为未来趋势,IPFS到底有什么神奇之处?今天小

IPFS和Filecoin最近越来越火,有人说,IPFS是互联网世界的未来,还有人说,IPFS分布式存储或成为未来趋势,IPFS到底有什么神奇之处?今天小编姐姐带来IPFS爱好者必读手册,带大家一探究竟,开始!

啥是IPFS?

IPFS是一个面向全球的、点对点的分布式版本文件系统,也可以看成是一种去中心化的超媒体分发协议。

啥是Filecoin?

Filecoin是一个由区块链和原生代币构成的去中心化存储网络,Filecoin是IPFS的唯一代币,是运行在IPFS上面的激励层,用以确保IPFS文件系统所存储的数据安全可靠。

IPFS必读手册 IPFS的存储需求和挑战

IPFS作为分布式存储的新兴场景,与传统的分布式存储场景有着较大的区别,主要分为性能、可靠性、容量、供应、价格、易维护性这几个方面的需求。

性 能 在性能上主要分为三部分挑战。 1、sealing大文件大带宽的封装写入 2、windowpost针对所有sector的随机读抽查 3、winingpost出块权,针对赢filecoin的sector进行检验

在sector sealing阶段,因IPFS庞大的数据封装写入,有大带宽的写入需求,每个文件大小为32G,业内优化做的比较好,且与浪潮合作的厂商,如加密矩阵、星河华讯等,能实现单worker每日封装2TB-6TB,而每个存储集群可接入几十上百个worker,故整体对存储集群的大文件顺序写入有极高的要求。 在windowpost阶段,需要在一天的48个窗口内,对所有的partition进行随机抽查,并且在规定的时间内提交完成,对存储读取的要求,通常需要在3-4分钟内完成。集群总容量3.5PB以内,每个partition有2349个sector需要进行随机检查,而随着集群规模的继续增大,每个partition所含有的sector也会进行增长,每增加3.5PB容量,单partition会增加2349个sector,而对要求提交的时间却仍然为3-4分钟,故大规模矿池存储集群下,windowpost的随机读压力对存储也是有极高的挑战。 在winningpost阶段,针对出块的sector,需要进行随机的抽查,要求在3S左右完成对随机小块数据的读取,通常为单线程处理,对存储小IO随机读取的时延有非常高的挑战要求。

可 靠 性 在可靠性方面,为了防止sector因节点/硬盘/机柜等硬件故障而丢失,高可靠的存储是区块链服务供应商保证收益的重中之重,一方面是为了保证现有算力的维持,另一方面避免因丢失sector而带来的抵押币损失。 随着IPFS行业的发展,主流区块链服务供应商已经逐步从原始的组装机+JBOD的方案转向专业的企业级分布式存储,通过纠删码、快速重构、高可靠硬件等技术,实现大规模sector封装的零丢失,零惩罚。故障出现后,为保证算力封装的效率和POST检查的通过,不仅要求数据不丢失,同时在集群降级情况下,不影响业务的正常使用,并在短时间内能恢复。

容 量 在容量方面,截止2021年1月6日,单账户最大封装的容量已达到72PB,预计未来在IPFS场景下百PB级集群将会越来越多,这要求存储在容量上支持百PB级,甚至EB级规模,因此横向扩展、在线扩容方面,同样对存储提出了极高的要求和挑战。

供 应 在供应方面,主要包含两大块。 1、设备的生产供应 2、维保/实施等服务的供应 首先,因资金的时间成本,数据量写入量大,最终用户的时间要求等因素,IPFS区块链服务供应商通常要求存储的供应商能够在接到订单的1-2周内完成发货和实施。因IPFS场景通常每次订单的规模少则几十个,多则上百个节点,对应单次订单所需要的大容量硬盘数量是以千计的,在供应和生产上也是非常考验存储厂商的基本功。 其次,因机房的分布情况不同,同一家可能在中国各地有对应的设备,一旦出现故障,需要有全国范围内的服务支持体系去协助排查和解决问题。

价 格 在价格方面,为保证足够高的投资回报率,IPFS服务供应商对存储每TB价格提出了极高的要求,这要求存储厂商在满足基本性能的情况下,针对IPFS场景的IO模型进行调优,并尽可能降低硬件配置,实现最优性价比的方案。

易 维 护 性 在易维护性方面,因数据量和设备量巨大,涉及到多套存储集群的统一管理和运维,要求存储集群能够提供智能化的运维管理工具,降低运维压力和成本。


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