抚州云动洛希云丨什么是分布式存储？Filecoin的深入研究（上）

Posted 2021-04-02 洛希云Roche

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分布式存储

定义：分布式存储系统在组成一个存储网络的许多独立运营商之间共同承担存储责任。

01.

分布式存储简介

现代计算是高度集中的。在过去的十年中，一些大型的云公司发了大财，将传统的计算机系统划分为基于云的分段产品。现代化的网络反映了这种集中化，当其中一个提供商发生故障时，这是一个重大的互联网事件。（例如2017年的Amazon Web Storage中断，Github在2020年6月的长时间中断或Microsoft在2020年10月的多周云服务问题。）  

我们在这些服务上托管的内容再好不过了，它们隐藏在经常断开的脆弱链接之后。这对我们建立的计算机系统以及越来越依赖它们的社会具有深远的影响。

集中式架构之所以成功，部分原因在于它们易于构建。 

为了阻止合并，开发人员需要同样容易组成的基础新构建块。分布式存储就是这样的基石，是分布式Web的前提。

02.

分布式存储基本特征

设计分布式存储系统有很多不同的方法。通常，它们对弹性和效率有着共同的重视。

弹性

现代互联网非常脆弱。如今，Web内容位于URL的后面，每个URL在任何给定时刻都属于一台确定的服务器。如果该提供商出于任何原因中断了网络连接，则它指向的内容将变得不可访问。集中化会增加这种影响，造成单点故障并为审查提供方便。

结果，在当今的互联网中，普遍存在链路腐烂（当链路断开或永久不可用时，听起来很像），状态级别的审查很简单，而分布式拒绝服务攻击会破坏对任何文件。

在理想的分布式系统中，操作员的损失不应阻止访问先前存储和提供的内容。通过将责任分散到网络的许多节点上，分布式系统还可以自然地抵抗审查制度和其他拒绝服务的尝试，因为没有集中的目标可以使攻击者大量利用资源。

当加泰罗尼亚（西班牙的17个自治社区之一）举行独立公投时，发生了一个集中式存储系统如何易于受到审查的示例。反对独立计划的西班牙政府在ISP级别封锁了具有投票信息的网站。通过切断这些关键链接，政府有效地阻止了许多个人访问此信息。

但是，许多这些网站也使用对等存储网络星际文件系统（IPFS）进行了镜像。运行IPFS节点的任何人都可以从网络上的其他节点下载检查的信息，并开始自己共享它。IPFS的分散性反驳了西班牙政府试图阻止访问这些文件的尝试，一旦一个节点被阻止，另一个节点就可以轻松取代它。通常，分布式存储系统使网络级阻塞变得更加困难。

效率

所有计算系统体系结构都有其优点和缺点，并且没有一种解决方案适合所有可能的用例。不幸的是，现代网络对集中化的重视没有什么不同。

如今，全球少数城市中的一些集中式数据中心存储的内容最多。例如，如果同一网络上的两个用户希望彼此发送消息，则这些消息通常将首先发送到这些数据中心之一。如果有一百个用户在一个房间中，在他们的设备上观看相同的视频，则他们每个人都将访问中央服务器并并行下载一百个副本，而不是下载一个副本并在本地网络上共享它。

用最简单的术语来说，分布式存储使共享文件变得更加容易，而无需在整个Internet上将跳动的请求发送到某些数据中心。而是，节点使用尽可能少的中间人来彼此建立连接。例如，连接到其他国家/地区的节点仍需要进行多次跃点，但是同一网络上的节点可以直接共享文件。分布式存储系统的最终目标将是拥有如此之多的节点，从而每个人都可以找到相对本地的对等点来查找他们正在寻找的信息。

分布式存储解决方案可以将基本的新效率引入此类活动。通过绕过稀疏的数据中心，分布式系统可以使节点甚至比现代内容交付网络都更靠近最终用户，从而大大加快了文件检索速度。通过本地网络进行点对点文件共享还可以节省宝贵的带宽，尤其是在访问范围更广的Internet受限的区域。

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