深入探討Filecoin檢索市場及其領先項目Saturn

2023-09-23 00:09:04

原文來源： Filecoin Network

Filecoin 更宏大的路线圖旨在將雲服務轉變為無需許可市場，任何提供者都可以在此提供服務。該網絡始於存儲市場，在 2022 年 10 月於主網推出。近期引入了 Filecoin 虛擬機（FVM），將智能合約功能引入網絡。這讓用戶可以對 Filecoin 網絡上的關鍵服務進行編程，包括大規模存儲和即將推出的檢索。

本文將深入探討 Filecoin 正在开發的檢索市場及其領先項目之一，涉及以下主題：

Filecoin 檢索市場和檢索市場工作小組（RMWG）
內容分發網絡（CDN）和 Saturn 項目作用
Saturn 分布式 CDN 方法及其迄今為止的發展情況
Saturn 項目未來計劃

Filecoin 檢索市場和 RMWG

正如我們前期文章所述，Filecoin 致力於構建开放數據服務，其中包括三大支柱（存儲、檢索和數據計算）。從 2020 年到 2022 年，存儲一直是 Filecoin 的重點——其已成為迄今為止最大的分布式存儲網絡，存儲超過 1170 PiB 的數據，擁有從 Opensea 到互聯網檔案館等 20 多萬用戶。自 2022 年以來，檢索和數據計算也一直在开發中，並圍繞這些市場的建設而設立了工作組（對任何個人或實體开放）。工作組鼓勵模塊化，通常由不同團隊組成，負責解決不同難題。

Filecoin 开放數據服務路线圖的關鍵組成部分

檢索市場工作組（ RMWG ）的核心工作是為 Filecoin 生態系統構建分布式 CDN（內容分發網絡）。超過 15 個團隊（如 Magmo 、 Ken Labs 、 Protocol Labs 等）正致力於解決該領域的技術難題，從實現超快速支付到數據傳輸協議增強，再到數據檢索的加密經濟模型。以下是 RMWG 自 2022 年上半年以來一直在組織的構建區塊，其建立在可與 Filecoin 存儲市場自由交互的預期檢索流程基礎之上。

RMWG 確定的功能檢索市場的構建區塊

即使在研發階段，RMWG 項目已經在每天處理 1.6 億次檢索請求，每月處理超過 2 PB 數據。總體而言，這些項目將尋求構建一個不僅可服務web3空間、也可服務web2市場的分布式 CDN。

CDN 和 Saturn 項目作用

內容分發網絡是互聯網基礎設施的關鍵組成部分。多組服務器協同工作，提供從靜態網頁到 YouTube 視頻等互聯網內容的快速分發。現有的 CDN 提供商包括 Cloudflare、Akamai 和 Fastfly 等公司。企業為這些服務付費，而非終端用戶付費，這意味着服務的一致性、覆蓋範圍和定價至關重要。

當今內容分發網絡高度集中並由大公司主導

當今的 CDN 市場高度集中，且由少數幾家巨頭主導。僅 7 家 CDN 提供商滿足了 80% 以上的市場需求。一旦發生網絡故障（如 2022 年 CloudFlare 中斷），則會帶來相當大的集中風險，並且在遠離最近數據中心的地區（如非洲）會出現更高延遲。

分布在不同地區的小型 CDN 可以有效解決這些問題，但規模經濟阻礙了小型分布式 CDN 對現有提供商（資本支出每年可達數十億美元）的挑战。提供比現有提供商更優質的分發網絡內容將帶來巨大商機。2022 年，全球 CDN 市場規模達 200 億美元，預計 2032 年將達到 1000 億美元左右（不包括 NFT 等基於web3的新用例）。這就是 Saturn 項目的用武之地。

Web3 CDN 可以通過允許任何人在網絡中為內容檢索提供資源（只要符合最低標准）來潛在克服這一挑战。這將負擔從一家公司轉移至數千家（或更多）支持網絡的公司，從而降低准入壁壘，Saturn 項目由來於此。Saturn 項目是建立在 Filecoin 上的分布式 CDN 網絡，旨在實現可靠、高效和經濟的互聯網內容檢索。它是 RMWG 中的關鍵項目之一，於 2022 年 11 月公开推出。Saturn 項目力求實現以下目標：

CDN 市場民主化：允許任何人成為 Saturn 節點運營者來換取加密獎勵，節點可以無許可方式加入，允許多家公司或個人為檢索網絡做貢獻（想想特許經營），從而達成更廣泛和更分布式。
高性能檢索：各大洲都分布着高密度節點，因此在所有地區都能實現低於 100 毫秒的 TTFB、高網絡帶寬和低延遲的高性能檢索。雖然目前還不存在這種情況，但若節點的地理分布更廣，就有可能實現這一目標。
無單點故障：與傳統 CDN 網絡不同，沒有單點故障。
利用內容尋址實現數據完整性和真實性：Saturn 項目是唯一一個與內容尋址原生兼容的分布式 CDN。

Saturn 項目發展近況（截至 2023 年 8 月）

以下數據均為截至 2023 年 8 月的准確數據，除非另有說明。

Saturn 的目標是成為傳統 CDN 網絡的可靠替代品，但其近期目標是有效滿足每周收到的數十億次 Filecoin 和 IPFS 上的內容尋址數據請求。目前，IPFS Gateway 作為 Saturn 提高網絡容量和性能的關鍵基准，正在實現這一目標。

Saturn 中的網絡參與者如何啓用 Filecoin 和 IPFS 檢索的流程圖

為實現 Filecoin 和 IPFS 檢索，Saturn 的方法涉及四個主要網絡參與者：

節點運營商：節點運營商通過在世界各地不同的地理位置運行 Saturn 節點，為 Saturn 網絡提供硬件和資源。他們依據在每個支付周期內向用戶提供的字節數獲得獎勵。Saturn 節點通過注冊 Saturn 協調器加入網絡。Saturn L1網絡為 Saturn 用戶端提供了一個巨大且按地理位置分布的內容尋址數據緩存。
Saturn 協調器：Saturn 協調器管理 Saturn 網絡中節點運營商的成員資格，並為這些節點的支付流程提供便利。這是實現數據檢索民主化的關鍵功能，同時確保合格參與者進入市場。隨着時間推移，我們的目標是讓協調器完全運行在 Filecoin 虛擬機（FVM）之上。
用戶端：網絡用戶從 Saturn 網絡請求內容，用戶端是用來發出請求的設備。用戶端向 Saturn 網絡發出 HTTP 請求並返回 CAR 文件，允許用戶端逐步驗證文件。當 Saturn L1的緩存中沒有文件時，它會“緩存未命中”到文件存儲在 IPFS 網絡或 Filecoin 網絡中的任何位置，並將其返回至用戶端。
用戶：用戶使用 Saturn 網絡為 CDN 來加速向用戶提供內容。Saturn 用戶可以將其內容加速到全球大量 Saturn 節點，為終端用戶打造卓越體驗。

截至目前，Saturn 項目已經取得重大進展。自 2022 年 11 月公开發布以來，Saturn 目前的首字節時間（TTFB）已達到 80 毫秒（第 50 百分位數），通過 Bifrost Gateway 為來自 IPFS.io 的 30% 鏡像流量提供服務，並在 FVM 上推出可驗證節點獎勵支付系統。

它還在开發地理上多樣化的網絡方面取得了重大進展，該網絡能夠處理大容量請求，並能以高性能方式（首字節時間短）分發內容。自公开發布以來（僅 8 個月），Saturn 已實現：

超過 4800 個全球駐點（遍布 59 個國家）
每日可處理 4.78 億次請求（2023 年 7 月）
IPFS 內容的首字節時間（TTFB）為 3.80 毫秒

1）全球超過 4800 個檢索提供者（比傳統 CDN 提供商分布更廣）

目前，Saturn 上有超過 4800 個檢索提供者在為網絡帶寬付諸努力，而 2022 年底只有 662 個節點，月環比增長率達 28.2% ，這個數字讓人印象深刻。相比之下，Filecoin 存儲市場在前 6 個月月增長率為 21% ，目前網絡上大約有 3500 個存儲提供者（web3存儲空間中規模最大）。

這已經超過了目前傳統 CDN 提供商的分布。全球最大的 CDN 公司 Akamai 佔有 35% 的市場份額，在全球擁有超過 4000 個業務點，緊隨其後的公司是阿裏巴巴，預計有 2800 個業務點（大部分在中國）。

來源：Saturn 項目數據

這種增長速度證明了在 Saturn 網絡上作為檢索提供者的便利性。運行一個 Saturn CDN 節點只需要 4 TB 存儲空間和 Saturn 开源軟件（比在 Filecoin 上作為存儲提供者所需的資源少得多）。Saturn 將讓更多人參與 Filecoin 的分布式數據服務市場中。

來源：Saturn Explorer

各地區的參與情況各不相同：北美節點最多（2200 +），其次是歐洲（1400 +）和亞洲（700+）。各大洲 TTFB 中位數始終較低，歐洲、亞洲、大洋洲和南美洲的 TTFB 低於 100 毫秒。

這些節點的分布很重要，因為它可以使用戶端和節點之間的距離盡可能短，從而為終端用戶帶來低延遲（克服傳統 CDN 提供商遇到的光速問題）。Saturn 的無需許可和加密激勵屬性允許提供更具“彈性”的供應，以適應亞洲和非洲等發展中地區的快速增長需求，這些地區目前正面臨這些延遲問題。

2）Saturn 在 2023 年平均每月處理約 103 億次請求

Saturn 的網絡容量約為每秒 25+太比特（約為 Cloudflare 網絡容量的 10% ）。2023 年，每月平均處理 103 億次請求，每月提供 370 萬兆字節帶寬。截至 2023 年 7 月底，每天處理的請求超過 4.78 億次，接近 IPFS Gateway 同期每天請求的 50% 。盡管截至目前取得了很多進展，但 Saturn 的網絡容量仍有穩定空間。

來源：Saturn 項目數據

3）首字節時間低於 80 毫秒（比 IPFS Gateway 快 2.5 倍）

在速度方面，Saturn 已經取得了顯著成功；TTFB（首字節時間）的中位數已經低於 80 毫秒，是 IPFS Gateway TTFB 中位數的 2.5 倍。這與為優化 IPFS Gateway 性能而進行的幾項开發（如 Rhea 項目）不謀而合，顯示了 Saturn 能夠達到同樣的性能。通常，靜態內容良好的 TTFB 應低於 100 毫秒，動態內容則低於 200-500 毫秒。如今，Saturn 的 TTFB 已達 80 毫秒，是全球最快的內容尋址 CDN，隨着網絡密度的不斷提升，還有進一步發展空間。

來源：Saturn 項目數據

Saturn 未來計劃

自公开發布以來，Saturn 作為一個开源、社區運營的 CDN 網絡取得了重大進展。展望未來，團隊希望繼續提升 TTFB 速度，同時提高性能正確性和改善延遲。到 2023 年底，Saturn 有望實現進一步的裏程碑，其中包括服務 100% 的 IPFS.io 流量、在用戶需求端實施計量和計費，並推出一款 Web 應用程序，幫助希望通過 Saturn 加速內容的用戶自主加入。

Saturn 項目路线圖即將實現的裏程碑

您可以在此處了解 Saturn 項目和 RMWG 中其他項目的最新情況。本文數據均為截至 2023 年 8 月的准確數據，除非另有說明。

非常感謝 HQ Han、Jonathan Victor、Alexander Kintsler 和 Saturn 項目團隊為本文發表付出的努力。

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