Filecoin挖矿为什么要搭建标准化集群?

蚂蚁集群服务器 2021-01-07 19:29

  众所周知,作为Web3.0时代的底层基础设施,IPFS&Filecoin自诞生以来,便被全球数据存储市场寄予了厚望。而Filecoin存储矿工作为整个网络中最关键的存储业务提供方、当前社区生态最庞大的群体,其所属节点挖矿能力的强弱,也必然会影响到该矿工的收益能力以及该节点的赛道竞争力。

  如果说,Filecoin挖矿是摩天大楼的建造过程,那么集群架构无疑就是这一过程中,最重要的打地基阶段。地基的牢固与否,决定着大楼的抗风险能力;地基的架构设计,决定着大楼的占地面积。下面,就请跟蚂蚁集群一起,走进这略显神秘的Filecoin集群。

  Filecoin挖矿为什么要搭建标准化集群?

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  什么是集群挖矿

  专业解读:集群(cluster)即计算机集群,由集成的软件和硬件紧密连接、分层架构、彼此协调,然后在多台服务器中部署相同应用及服务,以共同完成某项任务。集群挖矿一般拥有着单个计算机无法达到的计算性能和可靠性,同时又比超级计算机这种高大上的吸金机器,在性价比上具备更强的吸引力。

  暴力解读:集群挖矿就是多台矿机通过某种方式连接在一起,然后同时进行挖矿;对于个人用户来说,这种方式的性价比更高、风险更低、爆块能力更强。

  Filecoin挖矿为什么要搭建标准化集群?

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  Filecoin挖矿为什么需要集群

  本质上来讲,Filecoin是IPFS协议的激励层,是一个用于存储的区块链项目,我们需要对客户提交的数据进行封装。这也就使得Filecoin矿机的数据处理量非常大(虽然单个矿机也能完成,但效率却远远不够)。

  为了更形象化的理解,我们可以把Filecoin挖矿类比成一个工厂:假如说,一件东西的生产理念非常简单,一个人就可以完成,不过生产流程比较繁琐,耗时较长;而如果把这个生产流程拆分成100道工序,再由100个工人每人做一道,其生产效率也就能达到最大化。

  同样的,把这种方式借鉴在Filecoin挖矿上,也能够产生相同效果。在我们进行网络数据封存时,一般需要经过Precommit(P1和P2)以及Commit(C1和C2)两大步骤,其会消耗大量的计算资源(CPU与GPU)。而当我们把各个组件组合起来,让它们各司其职,就能让整体性能达到最大,进而在最短时间内封存最多数据,获得区块奖励(FIL代币)的概率也就越大。

  Filecoin挖矿为什么要搭建标准化集群?

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  Filecoin集群的三种搭建方式

  单机结构的挖矿集群

  单机结构的集群挖矿,每台机器并没有特别明显的性能差异与使用区别。简单来讲,这种结构就是把一台台矿机放在一个地方统一管理,挖矿所要经历的全部流程都能够在同一台矿机上实现。

  这种暴力美学式的集群挖矿方式,并不适用于我们当前所处的Filecoin赛道,它会严重降低整个集群系统的处理效率、组合性以及可交互性,进一步增加Filecoin矿机的有效算力封装周期。

  集群结构的挖矿集群

  集群结构的挖矿集群与单机结构相比,二者间的最大区别在于:集群结构中单台矿机并不会承担整个挖矿过程中的全部环节,而是专注于某一环节,其本质上也是由一台台矿机组成。

  总体来说,集群结构的挖矿集群比单机结构的细分程度更高。集群结构的每台矿机单独拿出去,可能并没有办法进行挖矿;但当他们聚集在一起时,整个集群的处理能力、挖矿效率以及耦合程度,都会得到成倍提升,管理效率和集群效能也会成倍增强。

  不过这种“精细化”的挖矿方式,虽然能够在最大程度上提高挖矿效率,却也会造成软硬件资源的一定程度浪费,进而使得集群搭建的成本增加。

  分布式结构的挖矿集群

  作为一个全新的赛道,Filecoin挖矿过程的所有环节并不是完全独立的,而是存在着交互性。比如说,Filecoin数据封装流程中的P1、P2环节,都与数据封装相关;C1、C2环节,都与zkSNARK(Filecoin网络中的零知识证明方式)相关。如果说,我们在搭建挖矿集群时,把这些具有关联性的环节全部放在一起,会产生什么效果呢?

  分布式结构的挖矿集群相较于单机结构来说,能够起到降本增效的作用;而相较于集群结构来说,也能有效提高矿机复用性,减少资源浪费。

  总的来说,这三种集群搭建方式,集群结构的挖矿集群更适合大矿工节点,它能够更快、更具针对性的增加相应设备,满足业务需求;而分布式结构的挖矿集群则更适合小矿工节点,它能在减少本金投入的基础上,最大程度增强挖矿效率。

  由此,我们可以得出结论,一名优秀的集群管理者或构建者,一定能够根据所属节点及企业发展状况,个性化部署自己的Filecoin集群。

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  Filecoin集群搭建的相关知识点

  Filecoin是基于IPFS协议所构建的一个去中心化存储交易市场,当前矿工们获得区块奖励的主要方式是存储挖矿(Filecoin网络共有存储和检索两个市场)。鉴于此,蚂蚁集群下面为大家科普两个知识点:

  知识点1:一台标准矿机需要哪些硬件

  想要回答这一问题,我们需要先明白一个最基本的知识点:一般来讲,Filecoin矿机的硬件部分主要由Worker、Miner和Storage三部分组成。

  Worker主要负责写入数据,这一部分需要高性能的AMD处理器;Miner负责数据的发送和接受(主要工作是Post),需要用到显卡和GPU;Storage的工作是存储数据(给数据安家),该部分需要高品质硬盘等。

  关于硬件部分,有一个问题值得我们发散思维:我们该如何搭配出一个既可以独立开发、部署以及排查,又能做到互相搭配、降低耦合以及集群性能最大化的矿机集群?

  知识点2:Filecoin数据封装的四个阶段

  该部分内容请查阅“蚂蚁集群服务器”公众号此前发布的文章三分钟读懂Filecoin挖矿封装全流程(点击前面文字标题跳转),该文章详细生动地解读了Filecoin数据封装的四个阶段,也就是我们常说的Filecoin挖矿软件算法。

  关于软件部分,同样有一个问题值得我们思考:我们如何才能让矿机集群在最短时间内封装最多数据呢?比较说,P1环节需要4个小时左右,P2环节需要20分钟左右,C1环节只需几秒时间,C2环节需要40分钟左右;那么,我们是否能够进行一种组合,让1个P1和3个P2同时进行?或者是其他更快封装速度的组合?

  Filecoin挖矿为什么要搭建标准化集群?

  总之,一名优秀的集群管理者与架构设计师,并不应该只能做到单方面的最优解,而是应该可以平衡矿机设备的软硬件矛盾,这样才能让集群以最低成本和最快速度,封装最多数据!

  蚂蚁集群服务器

  分布式存储解决方案提供商

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