一文知道分布式存儲技術的發(fā)展歷程

　　HTTP：拉開互聯(lián)網(wǎng)時代的序幕

　　互聯(lián)網(wǎng)起源于1969年的美國國防部高級研究計劃署的阿帕網(wǎng)（ARPANet），阿帕網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡技術發(fā)展的一個重要里程碑，其核心分組交換技術實現(xiàn)了計算機與計算機之間的通信。70年代，基于ARPA網(wǎng)絡，研究人員發(fā)明了著名的TCP/IP協(xié)議，但這些網(wǎng)絡協(xié)議對于龐大的互聯(lián)網(wǎng)集群來無疑于杯水車薪。

　　直到1989年，一位天才程序員、當代互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)始人TimBerners-Lee發(fā)表論文《關于信息管理的一份提案》，在論文里TimBerners-Lee創(chuàng)造性的提出了互聯(lián)網(wǎng)三大基石，URI——統(tǒng)一資源標識符，作為互聯(lián)網(wǎng)上資源的唯一標識；HTML——超文本標記語言，描述超文本文檔；HTTP——超文本傳輸協(xié)議，用來傳輸超文本。

　　經(jīng)過2年的開發(fā)，1991年，HTTP首登歷史舞臺——HTTP/0.9版，HTTP/0.9極其簡單，只有一個命令GET?；趨f(xié)議規(guī)定：服務器只能回應HTML格式的字符串，不能回應別的格式，服務器發(fā)送完畢，就關閉TCP連接。以現(xiàn)在的眼光來看，是多么的簡陋單一，然而就是這一小小的變化，卻敲開一扇塵封已久的大門。

　　在誕生之初，HTTP被設計為一對多模式，即將文件放到單一服務器上，然后由服務器傳送到不同的用戶機器上。這樣的模式導致HTTP協(xié)議存在不少的弊端，當非常多的用戶同時訪問和下載服務器上的文件時，由于FTP服務器處理能力和帶寬的限制，下載速度會急劇下降，有的用戶可能訪問不了服務器。由于當下網(wǎng)絡文件傳輸依然依靠HTTP協(xié)議，因此網(wǎng)絡卡頓、延遲等現(xiàn)象仍然時有發(fā)生。其次，當單一的服務器遭到黑客攻擊或者宕機，網(wǎng)頁就無法打開，存儲資料的服務器一旦遭遇“不測”，所有數(shù)據(jù)都會丟失并泄露。形形色色的數(shù)據(jù)門，其數(shù)據(jù)基本上都是從中心化服務器遺漏出去，并被轉(zhuǎn)賣。

　　P2P：分布式理念的先驅(qū)

　　在HTTP統(tǒng)一互聯(lián)網(wǎng)14年后，2003年，BitTorrent協(xié)議橫空出世，BitTorrent協(xié)議是架構于TCP/IP協(xié)議之上的一個P2P文件協(xié)議，BitTorrent用戶將各種視頻、音樂和文本文件下載到本地存儲，然后可以與其他用戶共享“種子”。作為一個為點對點文件共享而設計的協(xié)議，BitTorrent任何人都可以將資源上傳至網(wǎng)絡，同時任何人在網(wǎng)絡上下載資源，下載人數(shù)越多，速度越快。因其便捷性，BitTorrent很快風靡全球，BitTorrent的巔峰時期帶寬最高一度占據(jù)了全部網(wǎng)絡流量的50%。

　　過度的自由將彰顯人性的丑惡。BitTorrent上很快充斥著各種盜版、色情、暴力等等違法視頻與文字，令全世界政府頭疼。2010年，全球最大的BT網(wǎng)站瑞典海盜灣迫于法律壓力被迫關閉，其創(chuàng)始人也因為侵犯版權被關進監(jiān)獄。2014年，高喊技術無罪的快播也被斬落馬下。BitTorrent的發(fā)展迎來至暗時刻，不破不立，技術的發(fā)展看似迎來低谷，但中本聰?shù)摹?a href="http://ttokpm.com/tags/比特幣/" target="_blank">比特幣：一種點對點的現(xiàn)金系統(tǒng)》為P2P技術的發(fā)展指明方向，分布式存儲技術即將與區(qū)塊鏈結合，迎來的新的發(fā)展進程。

　　SC：區(qū)塊鏈分布式存儲先行者

　　較早結合區(qū)塊鏈技術，探索分布式存儲的是Sia云存儲項目。Sia的概念誕生于2013年HackMIT黑客馬拉松，于2015年5月正式啟動，其母公司為Nebulous，Sia擁有4名核心開發(fā)人員、一名社區(qū)經(jīng)理和一名運營經(jīng)理，Sia創(chuàng)始人DavidVorick。

　　Sia云存儲項目，是通過加密技術、智能合約技術和冗余技術等，確保用戶能夠在不需要任何第三方存儲服務商的前提下，安全、快捷和廉價的使用區(qū)塊鏈云存儲服務。Sia采用POW共識機制，項目目標是集中散落在世界各地的閑置存儲資源，為需要強調(diào)個人隱私的存儲需求提供解決方案。Sia誕生后融資2輪，共計225萬美元，投資方包括分布式資本和李笑來等。

　　讓Sia發(fā)展步履維艱的是其上層經(jīng)濟模型。其代幣SC的總供應量沒有限制，所有的SC都必須通過挖礦開采出來。第一塊礦區(qū)的獎勵是300，000SC。隨著時間的推移，每個區(qū)塊的獎勵將逐漸減少，直到2023年1月左右，每個區(qū)塊達到30，000SC。這意味著SC與比特幣不同，SC是通脹型數(shù)字貨幣。截至2020年6月，共計產(chǎn)生了450億枚Siacoin，后續(xù)每年將穩(wěn)定產(chǎn)生15.7億Siacoin，不設上限。

　　除了sia外，結合區(qū)塊鏈的分布式存儲項目還包括建立于以太坊之上的Storj，甲骨文BLZ以及BURST等等。

　　IPFS/Filecoin：分布式存儲王炸

　　2014年5月，一個來自墨西哥的計算機科學家JuanBenet和他的幾個斯坦福大學同學創(chuàng)辦了一家計算機網(wǎng)絡研發(fā)公司ProtocolLabs（協(xié)議實驗室），ProtocalLabs剛一創(chuàng)立就加入美國硅谷頂級孵化器Y-Combinator。協(xié)議實驗室的第一個產(chǎn)品便是IPFS——“InterPlanetaryFileSystem（星際文件系統(tǒng)）”，IPFS即一種內(nèi)容可尋址、版本化、點對點超媒體的分布式存儲、傳輸協(xié)議，旨在從根本上改變信息在全球及全球范圍內(nèi)分發(fā)的方式。

　　由于IPFS只是一個擁有遠大愿景的傳輸協(xié)議，ProtocolLabs認為有必要在網(wǎng)絡中加入?yún)^(qū)塊鏈激勵模型，以鼓勵節(jié)點存儲和分發(fā)，F(xiàn)ilecoin便誕生了。2017年8月Filecoin在1小時完成2.57億美金的募資，創(chuàng)下了當時全球區(qū)塊鏈早期項目融資記錄，融資額超越號稱百萬TPS的明星項目EOS，本次融資僅僅只出售10%的代幣，這意味著IPFS還沒正式上線，市值已經(jīng)達到了25.7億美金。

　　IPFS的特點是基于內(nèi)容尋址（QM開頭的哈希值）代替?zhèn)鹘y(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)基于HTTP域名尋址?；趦?nèi)容尋址，即使用內(nèi)容本身的加密哈希值來識別查找到對應的文件碎片，最后在本地拼成完整文件。其并行的速度遠優(yōu)于當前的數(shù)據(jù)傳輸形式；文件分碎片存儲，消除了網(wǎng)絡上冗余重復，節(jié)約存儲資源，降低存儲成本；同時文件碎片冗余備份，保證即使某些節(jié)點被攻擊或是數(shù)據(jù)丟失，也能從其他節(jié)點中找到文件，保證了數(shù)據(jù)安全性。

　　距離IPFS協(xié)議2014年8月上線已經(jīng)過去6年，從那時開始，已有無數(shù)先行者圍繞IPFS搭建生態(tài)，截止今年8月，IPFS全球數(shù)據(jù)節(jié)點已接近1000000個，并包含社交媒體、內(nèi)容平臺、管理平臺、搜索引擎、文件傳輸?shù)鹊软椖?，雖然對全球互聯(lián)網(wǎng)來說可能還是冰山一角，但其帶來的變革意義不言而喻。隨著其激勵層Filecoin主網(wǎng)上線日期的日益臨近，IPFS將結合Filecoin形成一個更加高效且安全的網(wǎng)絡，升級傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)，建立數(shù)據(jù)文明時代基礎設施。
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