【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。