Filecoin技术分析:深入理解存储管理

Filecoin的存储单元称为扇区(Sector)。对传统硬盘结构理解的小伙伴,对这个术语应该比较亲切,传统硬盘的最小存储单元就叫Sector。为了证明Sector的存储,Filecoin进行了一系列的处理,传说中的P1/P2/C1/C2。在处理过程中,一个Sector的计算会生成若干文件,最终会生成replica。相关文件是如何组织的?Cache都是由哪些文件组成,分别是多大?本文就从存储的角度看看这些过程和逻辑。

Filecoin的存储管理的逻辑主要实现在sector-storage项目中。在深入理解Sector存储逻辑之前,先讲讲Worker和Manager。

01 相关术语

Worker - 处理P1/P2/C1/C2的服务,Worker又分为两种:local worker和remote worker。local worker处理本地服务处理,remote worker支持远程服务处理

Manager - 管理多个Worker

Scheduler - 调度器,调度多个Worker,一个Manager通常有一个Scheduler

Store - Sector存储系统

02 Sector存储

Sector处理相关的文件存储在Store中。Store通过sectorstore.json进行配置:

CanSeal表明Store可以用来Seal(存储Seal相关的临时文件),CanStore表面Store可以持久存储Seal的结果(replica)。Weight 是权重,在多个Store选择时使用。ID是Store的UUID编号。

一个Store中存在三种存储,分别对应三种目录:unsealed (未封存的文件),cache(缓存文件),sealed(封存后的文件)。

03 Worker & Store

LBank蓝贝壳上线BAT、IOST、RVN 1-50倍永续合约交易:据官方消息,LBank蓝贝壳将于3月17日19:00上线BAT、IOST、RVN 1-50倍永续合约交易。用户可在合约交易参与体验,并可以在合约介绍查看更多合约相关信息。

据了解,LBank蓝贝壳推出的永续合约交易目前已上线BTC、ETH、ETC、XLM、BLZ、NEO、ZEC、BEL等多个币种,后续将陆续上线更多永续合约交易。更多详情请关注LBank官网公告。[2021/3/17 18:53:38]

sector-storage项目的README中的这张图很好的解释了sector storage的各个模块以及相互的关系:

整幅图分为上下两个部分:上部分是Manager,下部分是Remote Worker。Manager中包括一个Local Worker。stores.Index是所有Sector存储的索引。Scheduler,上部分的中间,管理所有的Worker,并且调度Sector相关的存储。

worker management APIs通过/rpc/v0的jsonRPC接口实现remote worker的管理。通过/remote的HTTP API实现存储的Fetch操作,简单的说,传输文件。specs-storage.Prover/Sealer/Storage是Manager暴露出来的接口,实现Sector的证明,封存和存储。

每个连接到Manager的Worker会和Manager同步它的内存/CPU以及显存的信息。Scheduler在接受到新的请求时,会针对请求(Task)的类型以及资源的需求,从当前Worker中挑选最合适的Worker进行请求的处理。如何选择Worker,感兴趣的小伙伴,可以查看selector的相关逻辑。

从存储的角度,重新整理一下,这些关系:

以一个Manager连接两个Worker为例。Worker只能Seal,但是不能Store。为了更清楚展示Worker之间的数据传输,第一个Worker只做Precommit1,第二个Worker做Precommit2和Commit。

04 Seal Task

理解Seal Task,最好对照了Sector的状态管理一起看。对Sector状态管理还不熟悉的小伙伴,可以查看之前的文章:

Filecoin - Sector状态管理逻辑

接下来,看看每个Seal Task对应的存储数据的变化。

如果其中左边的Worker接收到任务,AddPiece任务会在unsealed目录中创建原始数据。

PreCommit1阶段,简称P1,针对SDR算法,计算若干层数据。如果Sector是32G,需要计算11层。对SDR算法不熟悉的小伙伴,可以看看之前的文章:

经过PreCommit1,生成的数据存储在Cache中:

PreCommit2

PreCommit2的阶段,简称P2,生成Replica,计算Column Hash,并生成Merkle树(tree_d, tree_c, tree_r_last)。因为P2,不在同一个Worker处理,在进行处理之前,需要先传输给合适的Worker,处理的结果同样存储在Cache中:

在Commit生成证明后,进入Finalize状态,Finalize可以理解成“归档”。因为在Worker上没有Store能力,删除不需要持久化的数据,需要持久化存储的数据,将传输回Manager。

05 数据存储量

以32G的Sector为例,在处理过程中需要存储的数据如下:

原始数据 - 32G

原始数据Merkle - 32G

P1 layer - 32*11G

P2 - Column Hash  & tree_c - 32*2 G

P2 - Replica & tree_r_last - 32G + 9.2M*8

总共:512G多一点。

06 持久化数据

Sector经过P1/P2/C1/C2处理后,也就是说,经过PoREP处理后,需要持久化存储Replica的数据和tree_r_last的数据。tree_r_last的数据需要存储的原因是PoSt要用到。特别注意的是,tree_r_last的数据并不是完整的Merkle树数据,删除了其中一些层的数据。

32G的Sector,对应的tree_r_last分成了8棵子树,每棵子树是8叉树,默认存储的时候,忽略了最低的两层。也就是,去除最低两层的存储量为:

所以每棵子树的存储数据为4G*0.00223 = 9.13M。

也就是说,Sector持久化存储比例在1.0022左右。

总结:

Filecoin存储管理的逻辑主要在sector-storage中。Sector的处理任务,可以通过多个Worker完成。每个Worker的存储目录结构一致,Sector数据可以在多个Worker之间通过Http服务传输。Sector处理过程中,最大的存储需求量在512G左右。持久化存储比例为1.0022。

郑重声明: 本文版权归原作者所有, 转载文章仅为传播更多信息之目的, 如作者信息标记有误, 请第一时间联系我们修改或删除, 多谢。

BNBVitalik Buterin:尽量使以太坊2.0协议简单化

对以太坊来说,从工作量证明(PoW)机制向权益(PoS)证明过渡一直是一个备受大家期待的事件。尽管以太坊2.0的上线时间有所延迟,也没有一个明确的最后发布期限,但近期ETH的价格走势非常难不错,涌入以太坊生态系统的用户量也保持稳定。

DOT以太坊基金会正在建立一个专门的ETH 2.0安全团队

以太坊基金会将为ETH 2.0建立一个专门的安全团队,以研究下一代以太坊网络中任何潜在的网络安全和加密经济问题。 以太坊基金会的ETH 2.0研究人员Justin Drake在他的推特上宣布了招聘过程的开始。以太坊基金会正在寻求为即将到来的升级的软件和通用模型招聘各种安全和审计专业人员。

SOL外媒:俄罗斯政府禁止匿名向在线钱包存款

俄罗斯联邦已禁止匿名存款到网络钱包中,此举将影响全国1000万用户。根据立法者表示,这一举措旨在遏制非法活动,例如资助恐怖主义和非法交易。 1000万个匿名钱包受到影响 通过Yandex、WebMoney、PayPal和Kiwi等提供服务的网络钱包在俄罗斯非常受欢迎。这些钱包为大约1000万匿名使用账户充值现金的用户提供服务。

TUSD金色趋势丨以史鉴今 比特币大牛行情已悄然而至

上图为2010-2020目前BTC历史价格走势,与持币超一年未发生移动钱包数量波动曲线之间的关系,研究可以发现,每轮牛市周期BTC价格一路上涨,而未动钱包地址数却走出了负相关的走势,一路逐渐下滑的态势,而真正到了各轮牛市的最顶部区域,相对应的未动地址数已下滑至相对低点位置。

[0:0ms0-0:515ms