演示IPFS的一個完整的流程以及針對部分概念的詳解

整體的流程

1，創建ipfs節點

  • 通過ipfs init在本地計算機建立一個IPFS節點
  • 本文有些命令已經執行過了，就沒有重新初始化。部分圖片拷貝自先前文檔，具體信息應以實物為準
$ ipfs init
initializing IPFS node at /Users/CHY/.ipfs
generating 2048-bit RSA keypair...done
peer identity: QmdKXkeEWcuRw9oqBwopKUa8CgK1iBktPGYaMoJ4UNt1MP
to get started, enter:ipfs cat /ipfs/QmVLDAhCY3X9P2uRudKAryuQFPM5zqA3Yij1dY8FpGbL7T/readme$ cd ~/.ipfs
$ ls
blocks		datastore	version config		keystore
$ open ./
  • 執行ipfs init初始化節點之后，會生成一個.ipfs的文件夾，用于存儲相關的信息，比如節點ID、環境配置信息、數據存儲等
  • 如果使用的是MAC電腦，使用shift+command+. 可以查看隱藏文件

  • 通過ipfs id查看創建的節點id的信息

2，啟動節點服務器?

  • 使用命令ipfs daemon啟動節點服務器
  • 一旦啟動當前界面會處于監聽狀態，需要新建標簽頁

3，簡單驗證

  • ?使用如下命令，進行簡單測試

ipfs cat /ipfs/QmYwAPJzv5CZsnA625s3Xf2nemtYgPpHdWEz79ojWnPbdG/readme

  • 瀏覽器輸入下面的網址：http://localhost:5001/webui會看到一個漂亮的UI界面

?相關問題詳解

ipfs的存儲位置

  • IPFS的數據存儲，個人用戶的數據存儲在自己個人的硬盤上，也就是本地硬盤存儲。存儲后，會在IPFS網絡廣播，“我存儲哈希為Qm...的數據了”，因為哈希的唯一性，如果數據的分割方法一定，那么同樣的數據在網絡存儲中只會有一份，也就是只在本地節點存儲。當有用戶檢索該數據時，檢索數據的hash值就是key，節點會首先在DHT表（key/value存儲）中查詢有無該key，如果沒有，到與key異或距離最近的K桶里查找，如果該K桶中的某個節點有key對應的value則返回，否則返回它認為存有value值的最可能節點，以此遞歸，最終找到key對應的value。然后請求節點與value（也就是節點ID）建立連接，并請求數據，同時將該key/value鍵值對存儲到自己的DHT表中。請求節點將接收到的數據存儲到ipfs緩存中，數據檢索成功。該請求節點在緩存數據有效期內，同樣可以為ipfs網絡，提供該數據，作為原始數據的備份。

ipfs的冗余備份措施

  • IPFS采用了Erasure coding的冗余備份措施，集群中有n份原始數據和m份校驗數據，即共有n+m份備份數據。

修改節點默認存儲空間

  • ipfs節點默認存儲空間為10個G

方式一：可打開終端執行下面的命令

export EDITOR=/usr/bin/vim
ipfs config edit
  • 找到下圖使用紅色的框標定的內容，修改自己想要的大小
  • PS：輸入i可以開始編輯，編譯完畢后按esc鍵，再輸入:，再次輸入wq保存并且退出?

方式二 采用web界面進行修改

  • 修改對應的信息，然后點擊保存

ipfs的節點掉線，對于整個組織的影響

  • IPFS的容錯機制會保證數據被復制了足夠數量并存放在不同的地區，即使某一個地方的數據由于不可抗力的因素被完全銷毀，通過其他地區的備份也可以實現完整恢復數據，極大的保證了存儲在IPFS上的數據的安全性
  • 采用MerkleDAG，因為它具有以下特點：1.內容可尋址：所有內容都是被多重hash校驗和來唯一識別的，包括links。2.無法篡改：所有的內容都用它的校驗和來驗證。如果數據被篡改或損壞，IPFS會檢測到。3.重復數據刪除：重復內容并只存儲一次。
    在IPFS網絡中，數據的存儲可能是有重復的。重復的數量與用戶上傳的時候采用的IPFS進行分塊的方法有關。
  • 之前提到過數據在IPFS存儲是以塊的形式存儲的。在ipfs提供的數據分割方式有很多種。在ipfs源碼種core/commands/add.go代碼中描述了切割的方法：
  1. 默認模式，塊的大小是256kb，也就是256 * 1024 bytes，對應的size=262144。命令不需要加參數，即ipfs add 文件。
  2. 指定塊大小模式。命令是ipfs add --chunker=size-1000。其中后邊的1000可以是任意小于262144的數。
  3. rabin可變塊大小切割模式。命令是ipfs add --chunker=rabin-[min]-[avg]-[max] 文件。其中min，avg，max的值分別值最小塊大小，平均塊大小，最大塊大小的意思，值在小于262144自行設定。
    ?
The chunker option, '-s', specifies the chunking strategy that dictates
how to break files into blocks. Blocks with same content can
be deduplicated. The default is a fixed block size of
256 * 1024 bytes, 'size-262144'. Alternatively, you can use the
rabin chunker for content defined chunking by specifying
rabin-[min]-[avg]-[max] (where min/avg/max refer to the resulting
chunk sizes). Using other chunking strategies will produce
different hashes for the same file.> ipfs add ipfs-logo.svg> ipfs add --chunker=size-2048 ipfs-logo.svg> ipfs add --chunker=rabin-512-1024-2048 ipfs-logo.svg
  • 同一個文件存儲在ipfs中，因為存儲是選用的文件切割方法不同，返回的hash值卻不一樣。所以說IPFS的塊存儲沒有重復的，而IPFS塊文件拼湊的數據可能有重復的。也就是說同一個文件可以根據不同的文件切割方法在IPFS網絡中重復的存儲多次。
  • 備份是如何實現的呢？假如一部非常火的電影，大家都習慣性的將該電影存儲到自己的電腦E盤或其它硬盤存儲中，全世界如果有1億的人存儲了這個電影，這不是對存儲的極大浪費嗎？在ipfs網絡中，該電影只被存儲在一個節點中，當有用戶需要讀取的時候，會產生新的備份。就是誰使用數據，這個數據就會復制到誰那里。當一個節點加入IPFS網絡時，這個節點會提供一部分硬盤空間（缺省為10G，可以配置）給整個網絡使用。那么通常情況下，在存儲文件的時候，您自己提供的這部分硬盤空間總是最快的，因為不需要跨網。當存儲完畢后，網絡上任意節點都可以訪問這個文件。當另一個節點訪問的時候，那個節點往往會復制一份您的數據到他的緩存空間。這樣整個網絡中就有兩份拷貝了。試想，當有很多人對這個文件感興趣，那么網絡中的拷貝數會越來越多。
  • 需要提出的是：拷貝一般都是緩存，也就是說是臨時存儲的。時間一長就被自動刪除掉了。這種臨時緩存非常好地解決了分布式數據分發的問題，比如說一個社會熱點往往呈現出預熱期、火熱期和退潮期等階段，利用IPFS，數據的分布和拷貝數與這些時期是完全匹配的。訪問的人越多，拷貝數就越多，但熱度下來了，拷貝數就會降下來，從而自然地實現空間利用率和存取效率的平衡。如果想讓這個文件永久存儲，那么必須將其設為固定的樣式，即存儲在硬盤中。

ipfs的使用

上傳txt文件

?上傳其他格式的文件

  • pdf
  • docx
  • jpg
  • mp4
  • mp3

注意事項

  1. 對于下載的文件需要進行格式的準換，否則不可用。這個轉化的方式可以手工進行轉化，也可以使用命令的方式。
  2. 也可以指定下載的文件名稱,加上-o 文件名,也可以加上-a : 壓縮成.tar格式,-C ：壓縮成.gz格

pdf?

ipfs get QmZJBKrLFPvn8zEatZsxSJTtJkCFm4YeMwChDLRPPPerZ6 -o 1.pdf

  • 使用命令open hh.pdf 打開pdf文件，此處open的用法是Linux自帶功能，和ipfs無關

docx

mp3?

?jpg

mp4

上傳整個文件夾

  • 此處上傳的整個文件夾里面的文件和先前測試使用的是相同的文件，所以他們的哈希值是一致的，這個就是ipfs要求的避免相同的文件被用戶上傳多次。

查看上傳的文件中包含的子文件

查看被引用的hash

  • 被引用的hash概念:一般指文件夾下面有多少個文件,這個文件夾的名稱就被引用多少次,hash就是應用該文件名的文件hash

如果上傳的是一個文件夾，那么將文件夾拉回到本地，里面的文件是正常的存儲格式，無需進行格式轉化?

?進入web可視化界面，將哈希序列輸入到搜索框，進行文件的查詢，如果文件不支持預覽，需要點擊downloading進行下載查看

發現的問題

  • ?使用root用戶和普通用戶，使用ipfs id查看自己的節點信息，還不一樣。

?而且，這兩個節點之間還不能互相交換文件，不隸屬于同一個集群。

參考鏈接

  • 使用ipfs完成一個圖片上傳的案例?
  • IPFS：分布式文件存儲
  • IPFS

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