•2 года

Что такое децентрализованное хранение данных?: Глубокое погружение от Filecoin?

Содержание

Определение

Децентрализованные системы хранения делят ответственность за хранение среди множества независимых операторов, образующих единую сеть хранения.

Введение в децентрализованное хранилище

Современные вычисления сильно централизованы. За последнее десятилетие несколько крупных облачных компаний заработали огромные состояния, разделяя традиционные компьютерные системы на облачные предложения. Современная сеть отражает эту централизацию — когда один из этих провайдеров сталкивается с сбоем, это становится крупным событием в интернете. (Если вы не верите нам, напоминаем вам события, такие как сбой хранилища Amazon Web в 2017 году, продолжительное прерывание в работе Github в июне 2020 года, или проблемы с облачными сервисами Microsoft на протяжении нескольких недель в октябре 2020 года.)

Контент, который мы размещаем на этих сервисах, часто хранится за хрупкими ссылками, которые слишком часто перестают работать. Это имеет глубокие последствия для компьютерных систем, которые мы строим, и для обществ, которые все больше полагаются на них.

Централизованные архитектуры успехают в части построения.

Чтобы противостоять консолидации, разработчикам нужны новые фундаментальные строительные блоки, которые были бы так же легко использовать. Децентрализованное хранилище является одним из таких основ, служащих предпосылкой для более распределенной сети.

Основные характеристики децентрализованного хранилища

Существует множество различных способов создать децентрализованную систему хранения. В целом, они делят общий акцент на устойчивость и эффективность.

Устойчивость

Современный интернет является таинственно хрупким. Содержимое веб-сайтов сегодня хранится за URL-адресами, каждый из которых принадлежит одному определенному серверу в любой момент времени. Если этот провайдер отключается от сети по какой-либо причине, доступ к содержимому, на который он указывал, становится недоступным. Централизация увеличивает этот эффект, создавая единичные точки отказа и облегчая возможности цензуры.

Таким образом, в современном интернете состояние разрушенных ссылок (когда ссылка сломана или недоступна) повсеместное, цензура на уровне государства легко контролируется, и распределенные атаки отказа в обслуживании могут нарушить доступ к практически любому файлу.

В идеальной децентрализованной системе потеря оператора не должна мешать доступу к ранее сохраненному и обслуживаемому контенту. Перераспределение обязанностей по множеству узлов сети позволяет децентрализованным системам также естественно сопротивляться цензуре и другим попыткам отказа в обслуживании, поскольку отсутствует централизованный объект, направленный против которого атакующие могли бы сосредоточить свои ресурсы.

Примером того, как централизованные системы хранения могут подвергаться цензуре, является ситуация, произошедшая при проведении референдума о независимости в Каталонии (одном из 17 автономных сообществ Испании). Правительство Испании, которое выступало против планов на независимость, заблокировало веб-сайты с информацией о голосовании на уровне провайдера. Разрывая эти критические ссылки, правительство фактически упразднило возможность многих людей получить доступ к этой информации.

Однако многие из этих веб-сайтов были также зеркалированы с использованием системы хранения Interplanetary File System (IPFS), пиринговой сети хранения. Любой запускающий узел IPFS мог скачивать цензурируемую информацию с других узлов сети и начинать ее распространение. Децентрализованный характер IPFS противодействовал попыткам испанского правительства блокировать доступ к этим документам — как только один узел был заблокирован, его могла легко заменить другая. В общем децентрализованные системы хранения делают блокировку на уровне сети намного сложнее.

Эффективность

Все архитектуры вычислительных систем имеют свои сильные и слабые стороны, и нет одного универсального решения для всех возможных случаев использования. К сожалению, акцент современного веба на централизации не исключение.

Сегодня большинство содержимого хранится в нескольких центрах обработки данных в небольшом количестве городов по всему миру. Если два пользователя в одной сети хотят общаться друг с другом, их сообщения обычно отправляются сначала на один из этих центров обработки данных. Если сто пользователей находятся в комнате и смотрят один и тот же видеоролик на своих устройствах, каждый из них посылает запросы на центральный сервер и загружает сто копий параллельно, вместо загрузки одной копии и ее распространения через локальную сеть.

Проще говоря, децентрализованное хранилище упрощает обмен файлами без посылая запросы на чтение по всему интернету на несколько центров обработки данных. Вместо этого, узлы устанавливают соединения друг с другом, используя как можно меньше посредников. Соединение с узлами в других странах, например, все-таки потребует несколько переходов, но узлы в одной сети могут обмениваться файлами напрямую. Конечной целью для децентрализованных систем хранения является наличие достаточного количества узлов, чтобы каждый мог найти относительно местных пиров для информации, которую он ищет.

Децентрализованные системы хранения могут внести фундаментально новые эффективности в такие действия. Обходя разреженные центры обработки данных, распределенная система может размещать узлы намного ближе к конечному потребителю, чем современные сети доставки контента, что приводит к значительно более быстрому получению файлов. Обмен файлами пиринговыми сетями по локальным сетям также позволяет экономить ценный пропускной канал, особенно в областях с ограниченным доступом к всеобщему интернету.

Желательные характеристики децентрализованного хранилища

Хотя устойчивость и эффективность являются отличительными чертами децентрализованного хранилища, имеется ряд дополнительных характеристик, которые идеальная система хранения могла бы предложить:

Доступность

Идеальная распределенная система должна быть доступна. Участие в сети должно быть легким, позволяя как можно большему количеству узлов хранить и распространять файлы от имени сети.

Если вы читаете это и задаетесь вопросом — могу ли я стать узлом? Ответ: это зависит.

С Filecoin легко запустить клиентский узел для взаимодействия с сетью для любого человека с некоторыми техническими знаниями. Что касается запуска узлов хранения майнеров (см. ниже для получения более подробной информации), этим не смогут заниматься все подряд — для этого необходимо иметь оборудование, соответствующее определенным спецификациям.

В случае с IPFS, узлам требуются менее требовательные аппаратные средства, что означает, что многие пользователи могут внести вклад в сеть, запуская узел (возможно, с помощью веб-браузера, который уже содержит встроенный).

Программируемость

Поставщики облачных услуг сделали дешевое и надежное хранилище легким в работе. Одним из основных аспектов их успеха является возможность создания и управления хранилищем через код с использованием API. Любая конкурирующая система должна иметь способность предложить тот же уровень удобства.

Адресация контента

Как уже обсуждалось, URL-адреса воплощают некоторые врожденные торговые компромиссы. Они описывают местоположение данных, а не их содержание.

Чтобы объяснить, как централизованные системы могут затруднить поиск данных, представьте, что вы хотите скачать изображение пушистой ко