FIL:Filecoin Spec系列（二）：系統分解

在星際視界上篇文章FilecoinSpec系列(一)中筆者對于協議系統中涉及的重要概念、FilecoinVM等進行了深入研究。今天這篇文章星際視界將對FilecoinSpec系列中系統分解進行詳細講解闡述。

系統及運轉

Filecoin將功能解耦并模塊化為松散連接systems。每個系統都添加了重要的功能，通常可以實現一系列重要且緊密相關的目標。

例如，區塊鏈系統提供了諸如區塊，Tipset和鏈式的結構，并提供了區塊同步，區塊傳播，區塊驗證，鏈的選擇和鏈的訪問之類的功能。這與文件，片段和數據傳輸分開，這兩個系統都與市場隔離。市場提供訂單，交易，市場可見性和交易結算。

系統解耦起作用的方向

執行的界限：可以構建僅執行系統子集的Filecoin實現。這對于實現多樣性尤其有用：我們需要安全性關鍵系統的許多實現，但不需要可以解耦的系統的許多實現。

Filecoin網絡24小時產出34萬枚FIL:據IPFS100報道，Filfox瀏覽器數據顯示，Filecoin網絡當前區塊高度為1026342，全網有效算力為9.165EiB，總質押量約為10148萬枚FIL，活躍礦工數為2956個，每區塊獎勵為24.3773FIL，近24小時產出量為340017FIL，24小時平均挖礦收益為0.0357FIL/TiB，目前FIL流通量為159223844。目前有效算力排名前三的分別為：f0127595（MetaverseInfras）以132.70PiB暫居第一，f0123261（LDPool）以115.11PiB位居第二，f0142720（RRM-雅典娜）以110.30PiB位居第三。[2021/8/16 22:16:54]

運行時解耦：系統解耦使構建和運行將系統隔離到單獨程序甚至單獨物理計算機中的Filecoin節點變得更加容易。

FIL重回200美元關口:火幣全球站數據顯示，FIL短線上漲，突破200美元關口，現報200.0019美元，日內跌幅達到13.17%，行情波動較大，請做好風險控制。[2021/4/2 19:40:30]

安全隔離：某些系統比其他系統需要更高的操作安全性。系統解耦使實現能夠滿足其安全性和功能性需求。一個很好的例子是將區塊鏈處理與數據傳輸分開。

可伸縮性：系統和各種用例可能會為不同的操作員帶來不同的性能要求。系統解耦使運營商更容易沿著系統邊界擴展其部署。

Filecoin節點不需要全部的系統

Filecoin節點差異很大，不需要系統的全部；大多數系統僅在部分用例中才需要。星際視界在這里舉個例子：需要區塊鏈系統來同步鏈，參與安全共識，存儲挖礦和鏈的驗證。許多Filecoin節點不需要鏈，只需從其信任的節點中從最新的狀態樹中獲取內容即可執行其工作。

Filecoin網絡目前FIL流通量為4954萬FIL:據IPFS100.com報道，Filfox瀏覽器數據顯示，Filecoin網絡當前區塊高度為294918，全網有效算力為1.23EiB，總質押量約為2090萬枚FIL，活躍礦工數為784個，每區塊獎勵為14.8993FIL，近24小時產出量為210250FIL，24小時平均挖礦收益為0.1648FIL/TiB，目前FIL流通量為49547848FIL。

目前有效算力排名前三的分別為：F02770（時空云&靈動）以69.26PiB暫居第一，F01248（智合云zh）以65 PiB位居第二，F01782（hellofil）以29.70PiB位居第三。[2020/12/5 14:06:53]

最好根據節點的功能來定義節點，因此也要根據它們所運行的系統來定義節點。例如：

Infura新增Filecoin開發者支持:Ethereum和IPFS的API服務供應商Infura宣布支持Filecoin，將為特定用戶提供免費訪問FilecoinNetworkAPIBeta的權限，Beta版允許開發人員連接到Filecoin主網并構建基于Filecoin的應用。獲準加入InfuraFilecoinAPIBeta的開發人員將獲得對FilecoinNetworkAPI的私有訪問權，并將其完全集成到Infura儀表板中，可在其中創建Filecoin多個項目并監視其Filecoin網絡使用情況。[2020/10/23]

1、鏈的驗證器節點：運行區塊鏈系統，可以同步和驗證鏈，無法挖礦或打包區塊。

2、客戶端節點：運行區塊鏈，市場和數據傳輸系統；可以同步和驗證鏈，無法挖礦或打包區塊。

Filecoin官方發文祝賀三節點交易成功率達100%:8月10日消息，Filecoin論壇管理員Molly在slack ：fil-net-calibration頻道發布消息，祝賀Top20中三個節點（t01646、t01154、t01128）交易成功率高達100%，濱合云智節點t01154位列其中。[2020/8/10]

3、檢索礦工節點：不需要鏈，運行檢索市場和數據傳輸系統。可以進行檢索交易，可以發送客戶數據，并為其付款。

4、存儲礦工節點：運行區塊鏈，存儲市場，存儲挖掘系統；可以同步和驗證鏈。可以進行存儲交易，可以將存儲的數據密封到扇區中；可以獲得存儲共識能力。可以開采和生產塊。

分離的系統

如何確定一個系統與另一個系統的功能？

在系統之間劃定界限是將緊密相關的功能與無關部分分開的藝術。從某種意義上說，我們尋求在同一系統中保持緊密集成的組件，而遠離其他不相關的組件。這有時是很直接的，邊界自然來自于數據結構或功能。

例如，很明顯客戶端和礦工之間的交易談判與VM的執行無關。

有時這更難，并且需要整理，添加或刪除抽象。例如，StoragePowerActor和以前StorageMarketActor是單個Actor。這導致了整個StorageDeal生產StorageMarket市場-存儲市場-部門密封-PoSt生成等功能之間的產生巨大耦合。糾結這兩組相關功能需要將一個參與者分成兩個。

在系統內分解

系統分解為較小的子單元有時稱為“子系統”，以避免與更大的一流系統混淆。子系統本身可能會進一步崩潰。此處的命名未嚴格執行，因為這些細分與協議和實現工程方面的問題相比，與用戶功能的關系更大。

實施系統1.系統要求

為了更容易將功能解耦到系統中，Filecoin協議假定有一組對所有系統可用的功能。該功能可以通過多種實現方式實現，星際視界溫馨提示以下僅作為指導建議。

1、本地的IpldStore——數據結構的一定數量的持久本地存儲。系統期望使用IpldStore進行初始化，在該系統中存儲期望在崩潰后持久存在的數據結構。

2、用戶配置值——少量用戶可編輯的配置值，這些應該使最終用戶易于訪問，查看和編輯。

3、本地安全KeyStore——用于生成和使用加密密鑰的工具，必須對Filecoin節點保密。系統不應直接訪問密鑰，而應通過KeyStore提供加密、解密、簽名、SigVerify等功能進行訪問。

4、本地的FileStore——某些文件的持久本地存儲，系統期望使用存儲大文件的FileStore進行初始化。

例如：Markets系統可能需要存儲和刪除大量較小的文件。而存儲挖礦系統可能需要存儲和刪除大量的大文件。

1、網絡——大多數系統需要訪問網絡，才能連接到其他Filecoin節點中的對應系統，系統期望使用可libp2p.Node在其上安裝自己的協議的進行初始化。

2、時鐘——有些系統需要訪問當前的網絡時間，而有些系統的漂移容差較低。系統期望使用一個時鐘來初始化，以從中得知網絡時間。一些系統需要很少的時鐘漂移，并且需要安全的時間。

為此，我們使用FilecoinNode數據結構，該數據結構在初始化時傳遞到所有系統中。

2.系統局限性

另外，系統必須遵守以下限制：

1、隨機故障——Filecoin節點可能隨時故障。系統必須是安全且一致的。這主要是通過限制持久狀態的使用，通過IpLd數據結構持久化這種狀態以及通過使用檢查狀態以及可能糾正錯誤的初始化例程來實現的。

2、隔離——系統必須通過定義明確的隔離接口進行通信。不得在共享內存空間上構建關鍵功能。，它還顯著簡化了協議，并使其更易于理解-分析-調試和更改。

3、無法直接訪問主機操作系統文件系統或磁盤——系統無法直接訪問磁盤，而是通過FileStore和IpldStore來進行。這將為最終用戶提供高度的可移植性和靈活性，這需要能夠輕松替換其Filecoin節點訪問本地存儲的方式。

4、不能直接訪問主機OS網絡堆棧或TCP/IP系統無法直接訪問網絡——它們通過libp2p庫進行訪問。不得有任何其他類型的網絡訪問，這提供了跨平臺和網絡協議的高度可移植性，使Filecoin節點可以使用各種協議在多種設置下運行。

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