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CESSの分散ストレージネットワークにおける4つのノードタイプを理解する

2024-08-20 09:54:45

コレクション

四つの主要なノード：ストレージノード、コンセンサスノード、キャッシュノード、リトリーブノード

CESSは第三世代の分散型クラウドストレージプロトコルであり、大規模な商業ストレージをサポートする最初のブロックチェーンネットワークであると同時に、安全で効率的、オープンソースで拡張可能な分散型ストレージネットワークです。CESSプロトコルでは、ストレージが非常に重視され、リソースの一種と見なされています。CESSエコシステムでは、ストレージを必要とするユーザーはこのリソースの「消費者」と見なされ、ネットワーク内の4種類のノードは効率的で信頼性のある「供給者」となります。

CESSのブロックチェーンネットワークは、重要な「スケジューラー」と「公証人」としての役割を果たし、プロデューサーのストレージリソースを管理・最適化することで、消費者が統一的で効率的かつ便利なストレージサービスを受けられるようにします。この記事では、「供給者」としての4種類のノードに焦点を当て、CESSネットワークにおけるその機能、役割、参加方法を詳しく説明します。

CESSネットワークは運用時に分散型の原則に従い、さまざまな役割が共同で参加し、運営・維持される必要があります。ネットワークの初期段階では、4種類の主要なノードが必要です：

- ストレージノード：主にスペースを提供し、データを保存し、証明を計算します。

- コンセンサスノード：主にCESSネットワーク内でのコンセンサス選挙、取引の実行、ブロックの検証および生成を担当します。

- キャッシュノード：高頻度でアクセスされるストレージデータをキャッシュし、ユーザーがデータをより迅速に取得できるようにします。

- 検索ノード：ユーザーのためにネットワーク内のターゲットデータを検索し、キャッシュノードまたはストレージノードからデータを取得します。

4種類のノードはその機能の違いに基づいて、CESSのネットワーク階層でそれぞれの役割を果たし、相互に協力します。その中で、コンセンサスノードとストレージノードはストレージリソース層を構成し、データオブジェクトの完全性を維持します。キャッシュノードと検索ノードはコンテンツ配信層を構成し、データオブジェクトの可用性を確保します。CESSが採用しているボトムアップの多層ネットワークアーキテクチャ設計については、CESSメカニズムの詳細なシリーズ記事で紹介していますので、詳細を知りたい方は文末の関連リンクをクリックしてください。ここからは、CESSネットワーク内の4種類の主要ノードについて引き続き紹介します。

ストレージノード

余剰のストレージリソースを提供する意欲のある任意のマシンがCESSネットワークに参加し、検証可能なストレージスペースを提供することで報酬を得ることができます。このスペースは「アイドル」と「サービス中」に分けられます。アイドルスペースはノードが自ら埋め、サービス中のスペースにはユーザーからのストレージデータのみを保存できます。アイドルスペースはデフォルトでCESSネットワークに管理され、いつでもサービスデータに置き換えられる準備が整っています。ストレージインセンティブは全ネットワークのストレージ計算能力の比率に基づいて配布されます。したがって、ストレージノードは主にスペースを提供し、データを保存し、証明を計算します。

ストレージノードへの参加方法（Storage Node Manual）：

https://docs.cess.cloud/cess-build-book/storage-miner

コンセンサスノード

前述のように、コンセンサスノードはCESSネットワーク内でのコンセンサス選挙、取引の実行、ブロックの検証および生成を主に担当します。コンセンサスノードは全体でチェーンノードとTEEワーカーの2つのモジュールに分かれます。

一方で、チェーンノードモジュールはブロックチェーンネットワークの世界状態を維持する責任があります。これには以下が含まれます：

1）ストレージノードやストレージデータなどのシステムソース情報の記録；

2）ストレージ証明の検証状態の記録；

3）データの清算と復元。

もう一方で、TEEワーカーモジュールはCESSネットワーク内の「データ認証ステーション」です。すべてのユーザーデータはTEEワーカーによって認証された後にのみネットワークで「サービスデータ」と見なされ、ストレージ計算能力が統計されます。同時に、TEEワーカーはストレージノードがデータを埋める能力を持っています。TEEワーカーはTEE（初版はSGXに適合）をサポートする必要があります。

コンセンサスノードはCESSネットワーク内でコンセンサス選挙やブロックのパッケージングに参加する重要な役割を果たし、すべてのコンセンサスノードは以下の特性を備えています：

すべての取引結果および状態変化を記録し保存する
各ノード間で分散通信を行い、ピアツーピアネットワークを構成する
チェーンデータの安全性と持続的な成長を保証するコンセンサスアルゴリズム
ブロックのハッシュを計算し、取引の署名および検証に使用される暗号アルゴリズム
コンセンサスノードはPolkadotオープンソースのSubstrateフレームワークを使用して開発されており、天然の利点を持っています。

コンセンサスノードへの参加方法（Consensus Node Manual）：

https://docs.cess.cloud/cess-build-book/consensus-miner

検索ノード

このノードはユーザーにデータ検索サービスを提供します。キャッシュノードからでもストレージノードからでも、検索ノードはユーザーが必要とするデータを迅速に見つけて提供することができます。検索ノードはネットワークにデータ検索サービスを提供し、Getリクエストに応じてユーザーが検索したデータを提供することでCESSネットワークに参加します。検索ノードは読み取りデータリクエストを受け取った後、総合的な性能が最適なストレージノードを探し、データの読み取り効率を向上させます。

ストレージノードとは異なり：検索ノードは担保を提供する必要がなく、ストレージデータを提出する必要もなく、ストレージ証明を提供する必要もありません。

コンセンサスノードとは異なり：検索ノードは取引をパッケージ化したり、取引を検証したりする必要がありません。

参加方法：近日更新予定。

キャッシュノード

キャッシュノードは、高頻度でアクセスされるデータをキャッシュすることを専門とし、ユーザーが必要な情報をより早く取得できるようにします。CESSネットワークが成熟した後、大量のストレージユーザーがCESSネットワークに参加することで、ネットワーク内には大量のデータが保存され、データのアップロード、検索、ダウンロードの性能が試されることになります。そのため、CESSネットワークはキャッシュノードを設計しました。キャッシュノードは市場取引を支援し、データインデックスとデータ配信を通じて、データをユーザー、コンセンサスノード、ストレージノードに迅速にプッシュします。効果的なインセンティブを形成するために、キャッシュノードを運営するマイナーはマイニング報酬を得ることができます。

参加方法：近日更新予定。

結論

全体として、CESS分散型ストレージシステムは、その精巧に設計された4種類の主要ノード：ストレージノード、コンセンサスノード、キャッシュノード、検索ノードを通じて、CESSネットワーク内のストレージリソース層とコンテンツ配信層を構成し、データの可用性と完全性を確保し、ユーザーに安定かつ効率的な分散型ストレージソリューションを提供しています。