突破數據再爆炸時代的技術瓶頸——分佈式雲與區塊鏈

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Crust 實現了去中心化存儲的激勵層協議,適配包括 IPFS 在內的多種存儲層協議,並對應用層提供支持。同時 Crust
的架構也有能力對去中心化計算層提供支持,構建分佈式雲生態。

計算機技術發展經歷了從大型主機,個人計算機,客戶機/服務器的計算模式,到今天雲計算興起的演變。經歷了一箇中心化到去中心化,又到中心化這樣一個“合久必分,分久必合”的過程。

這種更迭的背後,是軟件算法和硬件技術的演進的力量。這種力量初步促進計算模式的更迭,從而以更合理的價格滿足社會對於計算和存儲的需求。

自從2006年亞馬遜 AWS 推出第一代S3服務,從而奠定中心化的雲計算模式開始到現在,這種計算模式已經經歷了15個年頭。在這些年裏,發生了什麼?那就是“信息爆炸!到2020年,全球數據總量將是星星的40倍,中國數據佔比達20%” 。

大家如果看過相關的新聞就知道全球數據總量在 2010 年還不到 1ZB,十年之後的 2020 年這個數字就超過了 44ZB。

伴隨着全球數據爆炸,雲計算飛速的發展。2019 年,國外:亞馬遜、微軟、谷歌,國內:百度、阿里、騰訊,少數幾家互聯網公司直接帶動全球 1000 億美元的雲計算市場。

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大家都知道 2020 年被譽爲 5G 元年,所謂的 5G 就是指第 5 代移動通信技術。我們現在所使用的通信技術是 4G。4G 所催生的移動互聯網,普通人就再熟悉不過了。移動互聯網給我們日常生活帶來的影響是巨大的,已經在方方面面滲入到我們日常的衣食住行。

5G 技術的網絡有兩個特點:

**1)數據傳輸速率高。**5G 移動網絡的傳輸速率最高可達 10Gbit/s,比當前的有線互聯網還要快,比現有的 4G 移動網絡速度要快 100 倍。

**2)網絡延遲低(更快的響應時間)。**5G 移動網絡的延遲低於 1 毫秒,而 4G 爲 30-70 毫秒。

5G 的這些變化對今後的日常生活和工作會有哪些衝擊和影響我們很難預測。但 5G 時代必將發生兩個事情,那就是數據的再次爆炸和雲計算的下沉。

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想象一下,在供給側:智能終端設備、物聯網設備的大量增長,產生了海量的數據,需要就近處理。需求側:視頻點播、直播、雲遊戲等新興類型的互聯網業務,用戶需要高質量、就近的服務。公共服務方面:安防攝像頭、智慧交通、智慧能源、智慧城市的發展,需要海量就近的計算、存儲和通訊資源。

集中式的雲計算模式正在日益受到挑戰,中心雲雖然具備強大地算力資源去處理海量的數據,但網絡帶寬無論怎樣拓展都存在階段性的邊界值,帶寬資源的既定性與日益倍增地邊緣側海量數據的傳輸需求始終是一個不斷消長的矛盾體,另一方面雲計算對於數據地處理也需要一定地時間,由此而生的中心雲時延性問題也是諸多應用場景所不能接受的。

換句話說,目前的中心化的雲計算模式很難充分應對 5G 時代的到來。因爲它解決不了所有的問題,尤其是伴隨着巨量終端的聯網帶來的數據爆發式增長,使得數據在邊緣側的分析處理和存儲的需求尤爲明顯,相應的雲計算下沉也必然成爲一種趨勢。

據 IDC 統計,到 2020 年將有超過 500 億的終端與設備聯網,未來超過 50% 的數據需要在網絡邊緣側進行分析、處理與存儲。與此同時中心雲可以負責對處理後的數據進行進一步的複雜計算,從而有效減少網絡時延與帶寬消耗。

因此靠近邊緣側的分佈式的雲,很可能將與中心雲一起就不同業務場景協同、互補,成爲雲計算髮展的下一階段。

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然而,技術的發展也並非一帆風順。分佈式計算與中心雲的協同中也存在一些問題。

2018 年中科院計算技術研究所信息技術戰略研究中心發佈的《邊緣計算技術研究報告》中提到的內容:“邊緣計算目前的推進有一問題,海量的、分佈式計算結果不用上傳到雲平臺上,但云平臺後期要追溯某個計算的數據,就沒有辦法實現。”此報告認爲,區塊鏈技術有望突破邊緣計算這一技術瓶頸,並將加速物聯網去中心化的趨勢。

區塊鏈被認爲是“下一代顛覆式創新技術”,作爲分佈式記賬系統的核心技術,區塊鏈被認爲在金融、物聯網、商業貿易、徵信、資產管理等衆多領域都擁有廣泛的應用前景。

區塊鏈技術尚處於快速發展的早期階段,其核心優勢就是通過去中心化,運用數據加密、時間戳、分佈式共識等手段,構建全新信任機制和高效協同機制,從而催生諸多全新的應用場景。

在網絡中,也存在着不同的節點,而每個節點分佈在不同的地域,運行着這樣或者那樣的運算服務,接入網絡的設備各有不同,所提供的存儲空間的服務水平也各有高低。

如果可以通過區塊鏈的可信、防篡改的技術將這些分佈式的節點鏈接起來,讓複雜的計算任務在本地完成,把本地的計算結果和關鍵數據在區塊鏈上同步。並通過可信計算等技術,保證每個運算節點的運行與數據安全。這樣就能做到整個分佈式雲網絡的數據安全可信和溯源,實現網絡的去中心化。

同時,如果可以做到對網絡的節點設備所提供服務的有效性進行統一的度量,就能通過區塊鏈經濟模型和智能合約對節點進行代幣激勵與正向刺激,完全可以實現無人值守的高效經濟網絡。

在這種模式下,更多的人可以加入到雲計算服務這個市場上來,加速整個網絡與生態的發展,一起分享數據再爆炸時代的雲計算紅利。

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