IPFS (InterPlanetary File System) ir izplatīta sistēma failu, vietņu, lietojumprogrammu un datu glabāšanai un piekļuvei tiem. IPFS sākotnēji 2015. gadā izstrādāja IPFS projekta komanda ar mērķi izveidot uzlabotu veidu, kā uzglabāt, koplietot un piekļūt saturam internetā. Kopš tā laika IPFS ir kļuvusi par svarīgu daļu no daudziem ar tīmekli saistītiem projektiem un aktivitātēm. Šajā rokasgrāmatā tiks sniegts pārskats par IPFS un paskaidrots, kā tas darbojas, tās priekšrocības un iespējamie lietošanas gadījumi.
Kā darbojas IPFS?
IPFS ir revolucionārs izplatīts krātuves tīkls, kas atšķiras no tradicionālajām satura izguves metodēm. Pamatojoties uz vienādranga tīklu principiem, IPFS ļauj personām piekļūt datiem, nepaļaujoties uz vienu centralizētu serveri vai resursdatoru. Pateicoties unikālajai satura adresācijas sistēmai, lietotāji var piekļūt saturam, kas tiek glabāts jebkur pasaulē, tikai zinot tā adresi.
Tā kā saturs tiek glabāts vairākos vienādrangos visā pasaulē, tas novērš atsevišķus kļūmes punktus un nodrošina datu pieejamību ar uzlabotu elastību.
Ir trīs IPFS principi:
1. Satura adresēšana:
IPFS katram failam piešķir unikālu identifikatoru (CID), kas ļauj lietotājiem piekļūt datiem no jebkura IPFS mezgla pasaulē.
Ikdienas piemērs tam ir, kad kāds meklē grāmatu bibliotēkā pēc tās nosaukuma – šāda veida satura meklēšana nodrošina, ka pat tad, ja grāmata ir pārvietota uz citu vietu, to joprojām var atrast. Un otrādi, izmantojot atrašanās vietas adresēšanu, lai atrastu vienumu, ir daudz grūtāk; piemēram, mēģinājums atrast grāmatu ar tādām norādēm kā “Es gribu grāmatu, kas atrodas otrajā stāvā, pirmajā kaudze, trešais plaukts no apakšas, četras grāmatas no kreisās” ir laikietilpīga un ne vienmēr izdodas, ja grāmata ir pārvietots.
IPFS līdzīgu iemeslu dēļ izmanto satura adresēšanu; tas ļauj lietotājiem identificēt un piekļūt datiem, neuztraucoties par to fizisko atrašanās vietu jebkurā konkrētā brīdī.
2. Virzītie acikliskie grafiki (DAG)
IPFS izmanto DAG, lai uzglabātu datus efektīvā, savstarpēji saistītā veidā. Tas nodrošina, ka visas vienā datu daļā veiktās izmaiņas tiek atspoguļotas visā IPFS tīklā.
DAG ir datu struktūra, ko izmanto izplatītās sistēmas, piemēram, IPFS, lai izsekotu saturu, izmantojot Merkle Trees. Konkrēti, katram Merkle DAG mezglam tiek piešķirts unikāls ID, kas sastāv no tā jaucējkoda vērtības; šī satura atsauce, izmantojot tā jaucējvērtību, tiek saukta par satura adresēšanu.
Merkle DAG nodrošina efektīvu līdzekli sadalītām sistēmām, lai uzglabātu un atsauktos uz digitālajiem aktīviem.
3. Satura atklāšana, izmantojot izplatītās jaucējtabulas (DHT)
IPFS paļaujas uz izplatītajām hash tabulām (DHT), lai atrastu visā tās globālajā tīklā glabātos failus. DHT ir datu struktūra, ko izmanto, lai uzglabātu un izgūtu datus izplatītā sistēmā, piemēram, IPFS. Izmantojot aptverošos kokus, IPFS spēj ātri atklāt un pārsūtīt saturu starp vienaudžiem visā pasaulē.
IPFS satura atklāšanai izmanto izplatītās jaucēj tabulas (DHT) priekšrocības. DHT sastāv no atslēgu-vērtību pāru kolekcijas, kas ir izkliedēti visos vienādrangos izplatītajā tīklā. Tā kā šī informācija tiek glabāta vairākos vienādrangos, lietotāji var atrast vajadzīgo saturu, jautājot šiem vienaudžiem.
IPFS priekšrocības
IPFS piedāvā vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām tīkla metodēm, piemēram, HTTP un FTP; daži no tiem ietver:
• Uzlabota drošība — IPFS ir ļoti droša, pateicoties tā šifrēšanas algoritmiem, apgrūtinot ļaunprātīgu dalībnieku piekļuvi lietotāja datiem.
• Paaugstināta pieejamība — IPFS izmanto satura adresēšanu, kas ļauj lietotājiem piekļūt failiem neatkarīgi no to fiziskās atrašanās vietas pasaulē. Tas nodrošina, ka dati vienmēr ir pieejami un tiem var ātri piekļūt.
• Uzlabota mērogojamība — IPFS ir izplatīta sistēma, kas nozīmē, ka to var viegli palielināt, jo tīklam pievienojas vairāk lietotāju.
• Samazinātas izmaksas – IPFS novērš vajadzību pēc dārgas aparatūras un programmatūras infrastruktūras, tādējādi radot ievērojamus izmaksu ietaupījumus.
Kopumā IPFS nodrošina efektīvu, drošu un rentablu veidu, kā uzglabāt un koplietot datus visā pasaulē, nepaļaujoties uz centralizētiem serveriem vai tīkliem. IPFS ļauj vienkāršāk nekā jebkad agrāk privātpersonām un uzņēmumiem ātri un droši uzglabāt lielu datu apjomu. IPFS ir vērtīga tehnoloģija, kas nodrošina drošu un ātru informācijas apmaiņu, padarot to par spēcīgu rīku nākotnei.
Problēmas, izmantojot IPFS un kā tās pārvarēt
Tā kā IPFS ir salīdzinoši jauna tehnoloģija, joprojām ir dažas problēmas, kas jārisina, lai IPFS pilnībā izmantotu savu potenciālu.
• Neefektīva datu replikācija — IPFS glabātos datus var replicēt daudzos līdzīgos, taču šis process var būt lēns un neefektīvs, ja mezgli neizdodas vai kļūst nepieejami.
• Automatizācijas trūkums — IPFS nav automatizētas satura atklāšanas sistēmas, kas nozīmē, ka lietotājiem ir manuāli jāvaicā katrs tīkla mezgls, lai atrastu konkrētus datus.
• Grūtības ar lieliem failiem – IPFS ir vislabāk piemērota mazākiem failiem; lielāku failu lejupielāde var aizņemt ilgu laiku, ņemot vērā to lielumu un replikācijai nepieciešamo datu apjomu.
Lai pārvarētu šīs problēmas, IPFS izstrādātāji ir radījuši vairākus risinājumus. IPFS mezglus var konfigurēt ar vairākiem vienaudžiem, lai nodrošinātu, ka dati vienmēr ir pieejami un ātri replikēti. IPFS izmanto arī sadalīšanas paņēmienus, kas sadala lielus failus mazākos gabalos un izplata tos tīklā, lai paātrinātu lejupielādes laiku. Turklāt IPFS izmanto izplatītās hash tabulas (DHT), ļaujot lietotājiem viegli atrast IPFS saglabāto saturu, vaicājot tuvumā esošus līdziniekus.
IPFS piedāvā API programmatiskai piekļuvei IPFS platformai, nodrošinot automātisku satura atrašanu lietojumprogrammām, kas izveidotas uz IPFS.
Iespējamie lietošanas gadījumi
IPFS ir daudz potenciālu lietošanas gadījumu, tostarp šādi:
- izplatīto lietotņu (dapps) mitināšana un izplatīšana
- Lielu failu glabāšana un koplietošana
- Decentralizēta mākoņu krātuve
– Tiešsaistes darījumu drošības uzlabošana
- Datu šifrēšana drošai saziņai
- Failu koplietošanas platformas
– Datu glabāšana un izguve
– Izplatītās vietnes/kešatmiņa
– IPFS kā satura izplatīšanas tīkls (CDN).
IPFS ietekmē tīmekļa izstrādes un satura izplatīšanas nākotni
IPFS var būtiski ietekmēt to, kā saturs tiek glabāts un koplietots tīmeklī, un tas, iespējams, mainīs gan tīmekļa izstrādi, gan satura izplatīšanu. I PFS izplatītais raksturs nodrošina drošu datu glabāšanu, nepaļaujoties uz vienu avotu, ļaujot lietotājiem piekļūt datiem neatkarīgi no tā, kur viņi atrodas pasaulē.
Tas nodrošina ātrāku lejupielādi, uzlabotu mērogojamību un samazinātas izmaksas, salīdzinot ar tradicionālajām metodēm, piemēram, HTTP vai FTP. To var izmantot, lai automatizētu satura atrašanu, izmantojot tās API, tādējādi izstrādātājiem ir vieglāk nekā jebkad agrāk izveidot lietojumprogrammas, izmantojot IPFS.
IPFS sola efektīvāku datu replikāciju visā tīklā, samazinot latentuma problēmas, kas saistītas ar citiem failu koplietošanas protokoliem. Visas šīs priekšrocības apvieno, padarot IPFS par nenovērtējamu rīku tīmekļa izstrādei un satura izplatīšanai nākotnē.
Secinājumi
IPFS ir spēcīgs rīks datu glabāšanai un piekļuvei izplatītā veidā. Tas izmanto satura adresēšanu, virzītus acikliskos grafikus (DAG) un sadalītās jaucēj tabulas (DHT), lai ātri un droši identificētu, uzglabātu un izgūtu digitālos līdzekļus. IPFS piedāvā arī vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām tīkla metodēm, piemēram, uzlabotu drošību, lielāku pieejamību, uzlabotu mērogojamību un samazinātas izmaksas.
IPFS ir daudz potenciālu lietošanas gadījumu, tostarp dApps mitināšana, lielu failu koplietošana, decentralizēta mākoņkrātuve, droši tiešsaistes darījumi, failu koplietošanas platformas un IPFS kā CDN. Pateicoties vienkāršai lietošanai un mērogojamībai, IPFS joprojām ir pievilcīga iespēja gan privātpersonām, gan uzņēmumiem, kas vēlas efektīvi uzglabāt datus, nepaļaujoties uz centralizētiem tīkliem. IPFS var būt datu glabāšanas un koplietošanas nākotne.
Avots: https://www.cryptopolitan.com/comprehensive-guide-to-understanding-ipfs/