עדכון משמעותי למערכת הקבצים המבוזרת העולמית IPFS 0.5

שהוגש על ידי מהדורה חדשה של מערכת קבצים מבוזרת 0.5 IPFS (InterPlanetary File System), המהווה אחסון קבצים בגרסה גלובלית, הפרוסה בצורה של רשת P2P שנוצרה ממערכות משתתפות. IPFS משלב רעיונות שהוטמעו בעבר במערכות כמו Git, BitTorrent, Kademlia, SFS וה-Web, ודומה ל"נחיל" ביטורנט בודד (עמיתים המשתתפים בהפצה) המחליף אובייקטים של Git. כדי לגשת ל- FS IPFS הגלובלי, ניתן להשתמש בפרוטוקול HTTP או להרכיב את ה- FS /ipfs הווירטואלי באמצעות מודול FUSE. קוד יישום ההפניה כתוב ב-Go ו מופץ על ידי תחת רישיונות Apache 2.0 ו-MIT. בנוסף מתפתח יישום JavaScript של פרוטוקול IPFS שיכול לפעול בדפדפן.

מַפְתֵחַ תכונה IPFS היא כתובת מבוססת תוכן, כאשר קישור לגישה לקובץ מקושר ישירות לתוכן שלו (כולל hash קריפטוגרפי של התוכן). ל-IPFS יש תמיכה מובנית בניהול גרסאות. לא ניתן לשנות את שם הקובץ באופן שרירותי, הוא יכול לשנות רק לאחר שינוי התוכן. באופן דומה, אי אפשר לבצע שינוי בקובץ מבלי לשנות את הכתובת (הגרסה הישנה תישאר באותה כתובת, והחדשה תהיה זמינה דרך כתובת אחרת, שכן ה-hash של תוכן הקובץ ישתנה). בהינתן שמזהה הקובץ משתנה עם כל שינוי, על מנת לא להעביר קישורים חדשים בכל פעם, ניתנים שירותים לקשירת כתובות קבועות שלוקחות בחשבון גרסאות שונות של הקובץ (IPNS), או הצמדת כינוי באנלוגיה ל-FS ו-DNS מסורתיים (MFS (מערכת קבצים ניתנת לשינוי) ו DNSLink).

באנלוגיה ל-BitTorrent, הנתונים מאוחסנים ישירות במערכות של משתתפים המחליפים מידע במצב P2P, מבלי להיות קשורים לצמתים מרכזיים. אם יש צורך לקבל קובץ עם תוכן מסוים, המערכת מוצאת משתתפים שיש להם את הקובץ הזה ושולחת אותו עם המערכות שלהם בחלקים למספר זרמים. לאחר העלאת הקובץ למערכת שלהם, המשתתף הופך אוטומטית לאחת הנקודות להפצתו. לזהות חברי רשת שעל הצמתים שלהם קיים תוכן העניין משמש טבלת חשיש מבוזר (DHT).

בעיקרו של דבר, ניתן להתייחס ל-IPFS כגלגול נשמות מבוזר של האינטרנט, המתייחס לפי תוכן ולא לפי מיקום ושמות שרירותיים. בנוסף לאחסון קבצים והחלפת נתונים, IPFS יכול לשמש בסיס ליצירת שירותים חדשים, למשל לארגון תפעול אתרים שאינם קשורים לשרתים, או ליצירת מבוזרים יישומים.

IPFS עוזר לפתור בעיות כגון אמינות אחסון (אם האחסון המקורי מושבת, ניתן להוריד את הקובץ ממערכות של משתמשים אחרים), התנגדות לצנזורה של תוכן (עבור חסימה יהיה צורך לחסום את כל מערכות המשתמש שיש להן עותק של הנתונים) וארגון הגישה בהיעדר חיבור ישיר לאינטרנט או כאשר איכות ערוץ התקשורת ירודה (ניתן להוריד נתונים דרך המשתתפים הקרובים ביותר ברשת המקומית).

בגרסה 0.5 IPFS שיפור משמעותי בביצועים ובאמינות. הרשת הציבורית מבוססת IPFS חצתה את רף 100 הצמתים, והשינויים ב-IPFS 0.5 משקפים את התאמת הפרוטוקול לעבודה בתנאים כאלה. האופטימיזציות התמקדו בעיקר בשיפור מנגנוני ניתוב התוכן האחראים לחיפוש, פרסום ואחזור נתונים, וכן בשיפור יעילות היישום. טבלת חשיש מבוזרת (DHT), המספק מידע על הצמתים שיש להם את הנתונים הרצויים. הקוד הקשור ל-DHT שוכתב כמעט לחלוטין, מה שהאיץ באופן משמעותי את גילוי התוכן וגילוי רשומות IPNS.

בפרט, מהירות פעולות הוספת הנתונים עלתה פי 2, ההכרזה על תוכן חדש לרשת פי 2.5,
חילוץ נתונים מ-2 עד 5 פעמים, וחיפוש תוכן מ-2 עד 6 פעמים.
המנגנונים המחודשים לניתוב ושליחת הודעות אפשרו להאיץ את הרשת פי 2-3 עקב שימוש יעיל יותר ברוחב הפס ובתעבורת הרקע. המהדורה הבאה מתוכננת להציג תחבורה המבוססת על פרוטוקול QUIC, שישיג רווחי ביצועים גדולים עוד יותר על ידי הפחתת זמן ההשהיה.

האיץ ושפר את המהימנות של מערכת ה-IPNS (Inter-Planetary Name System) המשמשת ליצירת קישורים קבועים לתוכן משתנה. תעבורת הפאב הניסיוני החדשה אפשרה להאיץ את אספקת רשומות IPNS פי 30-40 כאשר נבדקה ברשת עם אלף צמתים (מיוחד סימולטור רשת P2P). בערך פי שניים מהפרודוקטיביות של השכבה הביניים
Badger, משמש לאינטראקציה עם ה-FS של מערכת ההפעלה. עם תמיכה בפעולות כתיבה אסינכרוניות, Badger מהירה כעת פי 25 משכבת ​​ה-flatfs הישנה. שיפור הביצועים השפיע גם על המנגנון bitswapמשמש להעברת קבצים בין מארחים.

מבין השיפורים התפקודיים, מוזכר השימוש ב-TLS להצפנת חיבורים בין לקוחות ושרתים. נוספה תמיכה בתת-דומיינים בשער HTTP - מפתחים יכולים לארח אפליקציות מבוזרות (dapps) ותוכן אינטרנט בתת-דומיינים מבודדים שניתן להשתמש בהם עם כתובות hash, IPNS, DNSLink, ENS וכו'. נוסף מרחב שמות חדש /p2p, המכיל נתונים הקשורים לכתובות עמיתים (/ipfs/peer_id → /p2p/peer_id). נוספה תמיכה בקישורי ".eth" מבוססי בלוקצ'יין, מה שירחיב את השימוש ב-IPFS באפליקציות מבוזרות.

גם הסטארט-אפ Protocol Labs התומך ב-IPFS מפתח את הפרויקט במקביל FileCoin, שהוא תוסף עבור IPFS. אם IPFS מאפשר למשתתפים לאחסן, לבקש ולהעביר נתונים ביניהם, אז Filecoin מתפתחת כפלטפורמה מבוססת בלוקצ'יין לאחסון מתמשך. Filecoin מאפשר למשתמשים שיש להם שטח דיסק לא מנוצל לספק אותו לרשת תמורת תשלום, ומשתמשים הזקוקים לשטח אחסון יכולים לקנות אותו. אם הצורך במקום נעלם, המשתמש יכול למכור אותו. כך נוצר שוק לשטח במחסן שהחישובים בו נעשים באסימונים. Filecoinשנוצר על ידי כרייה.

מקור: OpenNet.ru