FIL:冗余策略：雙副本與糾刪碼該如何選擇？

Filecoin主網的上線后，存儲的數據呈爆炸式增長，如今全網有效算力已經達到了1.40EiB，海量數據的安全存儲給礦工帶來了巨大的挑戰。

關注Filecoin的小伙伴們近兩天可能看到過這兩個賬戶的圖片，這兩個賬戶都是之前排名靠前的節點，可是現在賬戶顯示可用余額為負幾萬FIL-十幾萬FIL，質押幣被罰沒，出塊獎勵被罰沒，損失折合人民幣數千萬元，出現這樣的狀況非常可惜。

扇區生命周期是180-540天，在這期間內我們要不斷地進行時空證明，來驗證數據存儲的安全無誤，如果提交的數據有誤或者沒有在時間內提交就會報錯，如果14天內還沒有提交上來正確的數據，就會觸發非常嚴重的罰沒機制！

所以存儲方案對于Filecoin挖礦非常重要！

英國監管機構：自2020年以來，已收到291份加密注冊申請，批準了38份:金色財經報道，英國監管機構披露加密貨幣注冊統計數據，監管機構透露，自2020年以來，已收到291份注冊申請，但僅批準了其中38份。大多數申請（155 份）均由公司自行撤回，因為 FCA 鼓勵他們在未滿足所有標準的情況下稍后重新提交申請。監管機構的解釋稱，公司必須提供國土資源部第 57 條規定的最低限度信息，任何未提供所需信息的公司的申請將被拒絕。[2023/8/14 21:22:49]

普通的硬盤存儲是很危險的。硬盤在存儲實際使用過程中年故障率一般在2%上下，這意味著100塊硬盤中，平均每年會故障2塊，硬盤故障率是非常高的，我們可以看下圖的浴缸曲線，硬盤在剛上線時故障風險更大，更遠高于平均故障率。

數據：過去3天內Certus One每天向幣安存入100萬枚LDO:8月11日消息，據SpotOnChain監測，Lido節點運營商和投資方Certus One在過去3天中每天向幣安存入100萬枚LDO，共存入300萬枚。目前該地址仍持有148萬枚LDO。

Certus One于2020年從LidoFinance收到1000萬枚LDO，一直到2023年7月14日才開始將LDO轉入幣安。[2023/8/11 16:20:08]

這說明我們存儲打包的數據是很容易因硬盤損壞而丟失，僅僅靠硬盤存儲很難保證可以在扇區生命周期內存儲數據的安全。

所以冗余保護策略就變得非常必要。

多副本和糾刪碼是目前分布式存儲系統中常用的兩種數據冗余保護策略，也就是保護我們數據安全的兩項技術。

NBA球星“三球”拉梅洛·鮑爾宣布入駐The Sandbox:金色財經報道，據元宇宙平臺The Sandbox在社交媒體宣布，目前已與NBA黃夏洛特黃蜂隊球星“三球”拉梅洛·鮑爾（LaMelo Ball）達成合作，The Sandbox將為拉梅洛·鮑爾創建一個元宇宙社交中心并在4月17日至5月1日舉行球迷活動，本次活動的獎金池將達到10萬SAND，但參與本次活動的The Sandbox用戶必須通過KYC合規認證。據悉，拉梅洛·鮑爾已經通過NBA Top Shot推出了自己的NFT系列。[2023/4/15 14:05:47]

注：分布式存儲系統中的CAP原則，Consistency、Availability、PartiTIontolerance，對于可用性來說常見的兩種技術是多副本和糾刪碼。

兩巨鯨過去7天將所持超10萬枚SSV全部拋售，總價值近400萬美元:金色財經報道，據鏈上分析師Lookonchain披露鏈上數據顯示，兩巨鯨過去7天將所持SSV全部拋售，總價值近400萬美元，其中“0xe93a”地址將所有74,643枚SSV轉移至幣安，價值約合220萬美元，“0x729d”地址將57,706枚SSV也轉移至幣安，價值約合170萬美元。[2023/2/12 12:02:15]

多副本與糾刪碼分別是什么

多副本就是把數據復制成多份并分別存儲到不同地方以實現冗余備份。以雙副本為例，雙副本顧名思義就是數據存儲為兩個副本，當某個副本丟失時，可以通過另一個副本復制恢復數據。

糾刪碼主要是通過糾刪碼算法將原始的數據進行編碼得到冗余，它將數據分割成片段，把冗余數據塊擴展、編碼，并將其存儲在不同的位置，并將數據和冗余一并存儲起來，以達到容錯的目的。

數據：近24小時全網爆倉2977.4萬美元:金色財經報道，據Coinglass數據，近24小時全網爆倉2977.4萬美元，其中以太坊爆倉356.26萬美元。[2022/11/19 22:06:41]

糾刪碼最早是在通信行業解決部分數據在傳輸中損耗的問題，它的基本原理是把傳輸的信號分段，加入一定的校驗再讓各段間發生一定的聯系，即使在傳輸過程中丟失掉部分信號，接收端仍然能通過算法把完整的信息計算出來。糾刪碼技術本身更多是用于傳輸，而并不是存儲。

多副本與糾刪碼技術如何選擇

多副本與糾刪碼技術在不同的應用場景下有各自的優勢。

1.存儲利用率

多副本是復制多份分別存儲到不同地方以實現冗余備份，比如雙副本磁盤利用率只有50%，冗余度很高，這帶來了巨大的額外存儲空間消耗，無形中提高了很大的成本，但它更安全、讀寫更快。

糾刪碼技術不需要完整寫入真實數據的副本，它主要是通過糾刪碼算法將原始的數據進行編碼得到冗余，并將數據和冗余一并存儲起來，以達到容錯的目的。其基本思想是將n塊原始的數據元素通過一定的計算，得到m塊冗余元素。對于這n+m塊的元素，當其中任意的少于m塊元素出錯時，均可以通過對應的重構算法恢復出原來的n塊數據。生成校驗的過程被稱為編碼，恢復丟失數據塊的過程被稱為解碼。磁盤利用率為n/(n+m)。與雙副本方法相比具有磁盤利用率高等優點。

2.容錯性

雙副本很好理解就是存一份，備份一份，容錯性比較好。雙副本在部分數據丟失后可以從另一個副本復制出來損失的數據，恢復正常使用。

糾刪碼技術本質就是計算，如果出現數據丟失，糾刪碼技術做的是把丟失的數據計算出來，而計算是需要一些已知的量再進行運算的，當數據丟失多的話，是無法計算的。容錯性比起副本有一定差距，

放到實際情況來講，當糾刪碼設置4/1情況下，節點或者數據塊故障，數據恢復需要讀取3個數據塊和1個校驗，也就是說這5項損壞了任意2項的數據塊，數據就無法計算找回，就造成信息丟失、無法找回的嚴重后果。

3.可靠性對比

雙副本有兩份數據，可以允許任意一個數據塊損壞。

糾刪碼配置一個數據塊配備一個校驗位時才能提供和雙副本近似的可靠性。

4.數據恢復對性能影響及恢復效率

雙副本下，一個節點或者數據塊故障，數據恢復直接從另一個副本讀取、寫入，一次進行恢復副本，影響一個節點的讀取性能。恢復效率較高。

糾刪碼設置4/1情況下，一個節點或者數據塊故障，數據恢復需要讀取三個數據塊和一個校驗，通過運算后寫入一次進行數據恢復，影響四個節點的讀取性能。恢復效率較低。

5.寫懲罰

雙副本下，某個節點的一次數據寫入，實際需要兩個節點參與，寫懲罰為2。

糾刪碼設置4/1情況下，一次數據寫入，實際需要至少兩個節點參與，其中讀取兩次，寫入兩次，寫懲罰為4。

6.CPU開銷

雙副本是基于數據完整復制，幾乎沒有計算的開銷，對CPU開銷較低。

糾刪碼由于讀寫都需要計算校驗值，有較高的計算開銷，需要額外的CPU資源開銷。

7.這兩項技術如何選擇

副本技術可以更好的保證數據的安全性，提升讀寫效率。一般適用于關鍵業務，對性能要求比較高，網絡對數據出錯容忍度極低的業務，如數據庫等。

糾刪碼則可以提高存儲系統利用率，降低成本。一般適用于其他非關鍵性業務，如視頻監控等，部分數據塊的損壞不會影響信息的傳遞。

結語

Filecoin挖礦中最為核心的就是存儲，在存儲上省錢，如果有一天出了問題，賠了夫人又折兵。在當前副本策略在安全性上無疑是更優的，盡管成本很高，但對我們挖礦中的數據的安全是一個重要保障，備份冗余并不是浪費，而是非常必要的。

當前Filecoin挖礦熱度依然很高，市場魚龍混雜，充斥著各種各樣的Filecoin挖礦產品。比如市場上相同價格可能有80%利用率的產品，也有雙副本50%利用率的產品，要如何選擇呢？投資Filecoin挖礦產品絕對不能只看售賣價格，作為投資人一定要有一個投資標準，很多技術問題可能很難去理解和分析，但我們可以化繁為簡比較每萬元收益，畢竟拿到手里的收益才是最實在的。

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