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格格带你听懂IPFS | 基础篇:认识IPFS (3)

格格带你听懂IPFS | 基础篇:认识IPFS (3) 星际视界IPFSNEWS
2019-08-30
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导读:您与IPFS只有一首歌的距离。



导读

大家好!我是星际视界IPFSNEWS的格格,欢迎来到我的音频专栏节目#格格带你听懂IPFS#

《IPFS原理与实践》是一部从实现原理和工程实践两个维度深入讲解IPFS和Filecoin的著作。作者是IPFS中文社区内非常有影响力的3位IPFS/Filecoin布道者。本书得到了IPFS&Filecoin创始人以及IPFS官方(协议实验室)的高度认可和强烈推荐。

本书分为三部分:第一部分 基础篇(第1章)、第二部分 原理篇(第2-5章)、第三部分 实战篇(第6-8章)。

上一期我们提到IPFS这样一个分布式存储网络的技术积累已经有很多年了。它至少参考了四种技术的优点,并将他们整合在一起。

这四种技术分别是分布式哈希表DHT,Kademlia,Git,BitTorrent和自验证文件系统Self-Certifying File System。

刚才我们提到IPFS这样一个分布式存储网络的技术积累已经有很多年了。它至少参考了四种技术的优点,并将他们整合在一起。

这四种技术分别是分布式哈希表DHT,Kademlia,Git,BitTorrent和自验证文件系统Self-Certifying File System。


DHT
分布式哈希表

第一个对IPFS有借鉴意义的技术是DHT,全称叫分布式哈希表(Distributed Hash Table),是一种分布式存储方法。

DHT的原理是,在不需要服务器的情况下,每一个客户端存储一小部分数据,并负责一定区域的检索,进而实现整个DHT网络的寻址和检索。

新版BitComet允许同时连接DHT网络和Tracker,也就是说在完全不连上Tracker服务器的情况下,也可以很好的下载,因为它可以在DHT网络中寻找下载同一文件的其他用户。

IPFS借鉴了Kademlia的特性,在Kademlia网络中,所有信息均以哈希表条目形式加以存储,这些信息被分散地存储在各个节点上,从而以全网构成一张巨大的分布式哈希表。


算  法
  Kademlia  

我们可以形象地把这张哈希大表看成是一本字典:只要知道了信息索引的key,我们便可以通过Kademlia协议来查询其所对应的value信息,而不管这个value信息究竟是存储在哪一个节点之上。

正是这一特性确保了IPFS是没有中心调度节点的分布式系统。其次是著名的BitTorrent网络,IPFS主要借鉴了它的三大特性。

首先是消极上传者的惩罚措施;

在BitTorrent,客户端上传数据会奖励积分,而长期不上传的消极节点会扣分。如果分数低于一定限度,那么网络会拒绝再为他们提供服务。

其次,是文件可用性检查;

BitTorrent优先把稀缺的文件分享出去,各个客户端之间相互补充,这样种子不容易失效,传输效率也提高了。

针对它我们不再详细展开,有感兴趣的朋友可以查阅BitTorrent文档。


 
    Git    

第三个对IPFS有重大影响的项目是Git。

我们在进行大文件传输或修改的时候总会遇到存储或是传输压力大的问题,而Git在版本迭代方面则非常出色。

Git存储时会把文件拆成若干个部分,并计算各个部分的哈希值,利用这些构建起与文件对应的有向无环图,DAG的根结点也就是该文件的哈希了。

这样的好处十分明显,如果需要修改文件,那么只需要修改少数图中节点;需要分享文件,等价于分享这个图;需要传输全部的文件,按照图中的哈希值下载合并即可。


SFS
   验证程序   

最后是自验证程序(Self-certifying File System),SFS系统同样是一个分布式文件系统,它将所有的文件在同一个目录下保存,所有的文件都可以在相对路径中找到,其SFS路径名是其原路径与公钥的哈希。

聪明的读者会发现,这样的设计会包含身份的隐式验证功能,这就是为什么SFS被称为自验证文件系统了。


尾语:今天的内容就是这些!您与IPFS的距离,只是一首歌的时间。喜欢这本书嘛,关注星际视界公众号,我们下期见哦!



IPFS原理与实践


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《格格带你听懂IPFS》系星际视界IPFSNEWS旗下【IPFS入门】板块泛IPFS领域知识普及栏目,旨在通过有声读书的方式,方便IPFS领域爱好者利用碎片的时间,由浅到深了解IPFS。

注:本文文字内容来自电子书版本,具体细节请以纸质版书籍为准。

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