ذخیره سازی غیرمتمرکز چیست و چه مزایایی دارد؟

در این مقاله با مفهوم ذخیره سازی غیرمتمرکز آشنا شده و نحوه عملکرد و مزایای آن را بررسی می‌کنیم.

 

چرا ذخیره سازی غیرمتمرکز بوجود آمد؟

شرکت‌ها و کسب‌وکارها هنگام ذخیره داده‌ها در محل کار با مشکلات متعددی مواجه هستند. مسائل فنی پیچیده و هزینه‌‌های بالایی در سرعت دادن به زیرساخت‌ها وجود دارد و نگهداری از شبکه‌های ذخیره‌سازی یک چالش است. همچنین مشکلات پیچیده‌ای در مبحث سازگاری و امنیت داده‌ها وجود دارد. ذخیره‌سازی غیرمتمترکز را می‌توان قسمتی از توسعه وب 3 در نظر گرفت؛ زیرا تمرکز وب3 بر گسترش امور غیرمتمرکز است.

این چالش ها منجر به ظهور یک مدل جدیدی از ذخیره سازی ابری (cloud storage) شده است که مقیاس پذیری، ظرافت، امنیت، صرفه جویی در هزینه و سادگی بالایی ارائه می دهد. شرکت Fortune Business Insights انتظار دارد که ارزش بازار ذخیره سازی ابری در سطح جهانی از 83.41 میلیارد دلار در سال 2022 به 376.37 میلیارد دلار تا سال 2029 افزایش یابد.

فضای ذخیره سازی ابری کاربران را قادر می‌سازد تا داده‌ها را در مکانی خارج از سایت از طریق اینترنت عمومی یا اتصال شبکه خصوصی ذخیره کنند. به طور معمول، ابزارهای ذخیره سازی ابری مانند  Dropbox، Sync  و  Google Drive، از خدمات شرکت‌هایی مانند Amazon Web Services و Azure برای ذخیره داده‌ها استفاده می‌کنند. Dropbox یک بستر ذخیره‌سازی ابری است که به کاربران امکان می‌دهد فایل‌ها را از هر کجا و در هر دستگاهی ذخیره کنند، به آنها دسترسی داشته باشند و آنها را به اشتراک بگذارند.

با استفاده از Sync ، کاربران می توانند به راحتی فایل ها را با دیگران به اشتراک بگذارند و در پروژه‌ها همکاری کنند، حتی به صورت همزمان. این راه حل همچنین ویژگی های امنیتی پیشرفته ای مانند رمزگذاری سرتاسر و احراز هویت دو مرحله ای را برای محافظت از اطلاعات حساس ارائه می دهد.

Google Drive یک سرویس ذخیره‌سازی و همگام‌سازی فایل است که توسط Google ساخته شده و به کاربران امکان می‌دهد فایل‌های خود از جمله اسناد، عکس‌ها و ویدیوها را از هر دستگاهی که به اینترنت متصل است ذخیره کرده و به آنها دسترسی داشته باشند.

با این حال، این ابزارهای متمرکز یک نقص عمده دارند. ذخیره کردن داده‌ها در یک فضای مرکزی، قدرت‌های زیادی به دیگران می‌دهد، مانند افشای داده‌ها به اشخاص ثالث بدون رضایت و از دست دادن داده‌ها از طریق خرابی سخت‌افزار یا شبکه و حملات سایبری.

ذخیره سازی غیرمتمرکز به عنوان یک جایگزین مناسب برای ابزارهای متمرکز ظاهر شده است. استفاده از فناوری بلاک چین بسیار مفید واقع شده است، آن هم در عصری که شرکت‌های تجاری بسیار به سرعت ذخیره و انتقال داده‌ها وابسته اند.

این مقاله به این موضوع می پردازد که ذخیره سازی غیرمتمرکز چیست و چگونه کار می کند. همچنین ابزارهای ذخیره سازی متمرکز و غیرمتمرکز را به طور خلاصه مقایسه می کند.

 

ذخیره سازی غیرمتمرکز چیست؟

ذخیره‌سازی غیرمتمرکز یک مدل ذخیره‌سازی است که به جای تکیه بر یک نهاد متمرکز ، مبنی بر یک شبکه غیرمتمرکز مبتنی بر بلاک چین است . در یک شبکه غیرمتمرکز داده‌ها به جای یک سرور واحد، در نودهای مختلف شبکه ذخیره می شوند. این امر با اطمینان از انتشار داده‌ها و محافظت در برابر ارورها و سایر خطرات احتمالی، امنیت را افزایش می دهد.

ذخیره‌سازی غیرمتمرکز مالکیت و کنترل کامل بر داده‌ها را به کاربران می‌دهد، و با آن نیازی نیست برای مدیریت و نگهداری آن‌ها به شخص ثالث اعتماد کنید. IPFS و StorX چند نمونه از سیستم‌های ذخیره سازی غیرمتمرکز هستند.

IPFS یک شبکه ذخیره‌سازی فایل‌های غیرمتمرکز و همتا به همتا است که به کاربران اجازه می‌دهد تا فایل‌ها را به صورت توزیع‌شده ذخیره کنند و به اشتراک بگذارند و امنیت، حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری را افزایش دهند.StorX  کاربران را قادر می‌سازد تا داده‌های حیاتی را در میان چندین نود میزبان در سراسر جهان به‌طور ایمن رمزنگاری و توزیع کند. هر فایل ذخیره شده در StorX قبل از رمزنگاری به چندین جزء تقسیم می شود و در گره‌های ذخیره سازی مستقلی که توسط اپراتورهای مختلف واقع در سراسر جهان اجرا می شوند ذخیره می شود.

StorX که مانند گروهی از شبکه های ذخیره سازی مستقل عمل می‌کند، هیچ اپراتور واحدی ندارد که دسترسی کامل به داده های متعلق به یک کاربر را داشته باشد. از آنجایی که اپراتورهای مختلف تکه‌هایی از داده‌ها را نگه می‌دارند، هیچ دارنده‌ای نمی‌تواند عملکرد بدی داشته باشد و این امنیت داده‌ها را افزایش می‌دهد. در این شبکه گزینه حفاظت از حریم خصوصی اعمال شده که متعلق به کاربران خاص است.

 

ذخیره سازی غیرمتمرکز چگونه کار می کند؟ 

بیایید با مثال StorX ادامه دهیم تا بینش بهتری در مورد عملکرد ذخیره سازی غیرمتمرکز به دست آوریم. فرض کنید شخصی از یک نام کاربری و پسورد برای آپلود یک فایل در شبکه StorX استفاده می کند. این شبکه یک کلید خصوصی منحصر به فرد تولید می کند، فایل را رمزگذاری می‌کند، فایل را به چند قطعه جدا تقسیم می‌کند و آن را بین نودها یا گره‌های مستقل در سطح جهانی توزیع می کند.

در تصویر زیر می‌توانید مراحل فرآیند ذخیره سازی غیرمتمرکز را ببینید.

 

 

برای اطمینان، این شبکه چندین نسخه کپی از این قطعات ایجاد می کند، که تضمین می‌کند در صورت در دسترس نبودن یک گره یا نود، قطعات داده را می توان از نودهای جایگزین بازیابی کرد. هر زمان که کاربر بخواهد فایل‌ها را بازیابی کند، از نام کاربری و پسورد خود برای فعال کردن کلیدهای خصوصی و جمع‌آوری مجدد فایل و دسترسی به آن استفاده می‌کند.

این شبکه از توکن های بومی SRX برای پرداخت هزینه‌ها استفاده می کند. مراکز داده با ظرفیت ذخیره سازی مازاد، نودهای ذخیره سازی را اداره می کنند. در فواصل زمانی معین، آنها برای پلتفرم ظرفیت فضای ذخیره سازی را ارائه می کنند.

 

مکانیزم «اعتبار نود ذخیره سازی»

برای تعیین استانداردهای باکیفیت در گره‌های ذخیره‌سازی، StorX  دارای مکانیسم “اعتبار نود ذخیره‌سازی” است، یک برنامه مبتنی بر هوش مصنوعی، که در تمام گره‌های ذخیره‌سازی به طور منظم کیفیت را بررسی می‌کند. این مکانیسم بر اساس بررسی کیفیت انجام شده، به هر گره امتیاز کیفیت اختصاص می‌دهد.

عواملی که بر مکانیسم اعتبار نود تأثیر می‌گذارند کارایی گره، کیفیت و مکان آن و میزان سهام SRX است. SRX ارز بومی StorX است و اکوسیستم آن را تقویت می‌کند. برای بررسی کارایی، مکانیزم پارامترهای امنیتی به روز شده و پچ‌های (patch) سیستم عامل سرور را در نظر می گیرد. این سیستم همچنین تضمین می‌کند که نود‌ها در یک شرکت خدمات اینترنتی یا مکان متمرکز نیستند.

ابزارهای ذخیره سازی غیر متمرکز در مقابل متمرکز

طراحی پلتفرم‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز آن‌ها را نسبت به سیستم‌های متمرکز گزینه بهتری می‌کند. با استفاده از StorX عملکرد این پلتفرم‌ها را توضیح می‌دهیم.

• ذخیره سازی داده های حیاتی

در حالی که سیستم‌های ذخیره سازی متمرکز مستعد جعل و محدودیت هستند، StorX که یک شبکه غیرمتمرکز متشکل از بیش از 4000 گره در سطح جهانی است، می‌تواند داده‌های حیاتی را ذخیره کند. تمام نود‌ها در StorX درجه سازمانی دارند، به این معنی که سخت‌افزاری در سطح سرور است که در حداقل مرکز داده سطح 3 قرار دارد. کیفیت سخت افزار، در کیفیت ذخیره سازی نمایان می‎شود.

StorX نقشه داده‌های در دسترس عموم را محدود می کند. فقط صاحب داده‌ها یا افرادی که به آنها دسترسی داده شده است می توانند داده‌های ذخیره شده در حساب خود را از طریق کلیدهای خصوصی بازیابی کنند.

• استفاده از رمزنگاری

برخی از سیستم‌های ذخیره‌سازی متمرکز سعی کرده‌اند با ترکیب ابزارهای غیرمتمرکز که فاقد عناصر اصلی غیرمتمرکز هستند – یعنی انتقال تصمیم‌گیری به یک شبکه توزیع شده – با سیستم‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز رقابت کنند.

از سوی دیگر، StorX  هم از رمزنگاری محتوا و هم از رمزنگاری حمل و نقل استفاده می کند که امنیت داده های ذخیره شده را بیشتر می کند. StorX فضای ذخیره‌سازی ابری غیرمتمرکز را ارائه می‌کند که از رمزنگاری درجه نظامی AES-256 و تکنیک‌های قطعه قطعه سازی استفاده می‌کند و امنیت داده‌ها را تضمین می‌کند زیرا هیچ گره‌ای دارای داده کامل نیست.

• ذخیره سازی ابری پیشرفته

در ذخیره سازی ابری معمولی، داده‌ها بر روی یک سرور فایل ذخیره می‌شوند که در یک مکان جغرافیایی نگهداری می شود. با این حال، داده‌های غیرمتمرکز فایل را به قطعات متعددی تقسیم می‌کنند که در مکان‌های مختلف در سراسر جهان توزیع می‌شوند. از آنجایی که ذخیره‌سازی غیرمتمرکز هیچ جای خطایی ندارد، این ظرفیت را دارد که چندین بار قطعی همزمان یا حتی سانسور را تحمل کند.

StorX مکانیزمی را ارائه می‌کند که بهترین‌های این دو نوع ذخیره سازی را ترکیب می کند. در حالی که فایل در نودهای مختلف توزیع می شود، همه این نودها سخت افزارهایی در سطح سرور هستند و نه کامپیوترهای ساده. کاربران دارای یک فضای ذخیره سازی ابری پیشرفته می‌شوند که ترکیبی از فضای ابری سنتی و ساختار غیرمتمرکز است.

• سرعت بهینه شده

برخلاف روش‌های متداول ذخیره‌سازی که در آن مقدار زیادی داده در یک منبع ذخیره می‌شود، ذخیره‌سازی غیرمتمرکز دارای چندین گره یا نود برای ذخیره داده‌ها است. در سیستم های متمرکز، سرعت به عوامل متعددی مانند اتصال، پهنای باند و تعداد پردازنده های در حال اجرا بر روی سرور بستگی دارد. با این حال، در یک سیستم غیرمتمرکز مانند  StorX، سیستم ابتدا در شبکه جست‌وجو می‌کند و داده‌ها را از نزدیک‌ترین گره‌ها دریافت می‌کند؛ در نتیجه سرعت بازیابی اطلاعات بهینه می‌شود.

 

آینده سیستم‌های ذخیره سازی غیرمتمرکز

سیستم‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز ممکن است در آینده محبوبیت بیشتری پیدا کنند، زیرا مزایای زیادی نسبت به سیستم‌های ذخیره‌سازی متمرکز سنتی دارند؛ مانند افزایش امنیت، حفظ حریم خصوصی داده‌ها و بهبود قابلیت اطمینان. آنها همچنین پتانسیل ای را دارند که هزینه‌ها را کاهش دهند و دسترسی به منابع ذخیره سازی را آسان‌تر کنند.

علاوه بر این، پیش‌بینی می‌شود که سیستم‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز در مقیاس‌پذیری، امنیت و قابلیت استفاده در آینده بهبود پیدا کنند و آنها را برای طیف وسیع‌تری از کاربران، از جمله افراد و سازمان‌ها جذاب‌تر کنند. پیش‌بینی می‌شود که تقاضا برای سیستم‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز با گسترش دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) و سایر سیستم‌های غیرمتمرکز افزایش یابد و نوآوری‌ها و تحقیقات بیشتر در این زمینه را تحریک کند.

نظر شما درباره ذخیره سازی غیرمتمرکز چیست؟ آیا در صورت امکان پذیری، از سیستم ذخیره سازی غیرمتمرکز استفاده می‌کنید؟ ایده‌های خود را با ما به اشتراک بگذارید.