Что Такое Шардинг Базы Данных И Зачем Он Применяется?

Но это дорого и будет работать только при введении в строй совершенного нового репликасета. Насколько мне известно, наиболее практичной и часто используемой схемой (в частности, она используется в Riak и Couchbase) является следующая. При необходимости можно переместить данные из одной секции в другую, бумажный кошелек биткоин чтобы сбалансировать нагрузку. Например, многие читатели, наверное, слышали, как разработчики больших сайтов фотогалерей илипопулярных социальных сетей рассказывали о своих инструментах перемещения пользователей в другие секции.

Понятие Шардинга В Блокчейне

Например, на ранних этапах развития проекта мы можем использовать один репликасет, хранящий все 1024 vbucket’а. Если каждый репликасет будет хранить 1 ТБ данных (далеко не предел по сегодняшним меркам), это обеспечит хранение петабайта данных во всем кластере. Во-вторых, при добавлении новых репликасетов не возникает необходимости перемещать вообще все данные туда-сюда, как шардирование это происходит, например, при использовании формулы hash(key) % num_replicasets.

• В шардированной среде валидаторы играют решающую роль в поддержании целостности каждого шарда, проверяя транзакции и блоки.
• Поэтому, несмотря на техническую сложность, интерес к шардингу растет, и в будущем он может стать стандартом архитектуры новых сетей.
• Одно из возможных решений – конкатенировать URL и написать хеш-функцию, отображающую получившиеся строки на фиксированное число ячеек, которые затем можно динамически отображать на шарды.
• Или, в более общем случае, если СУБД не поддерживает транзакций, в одну CAS-операцию.

Распределение Данных

Поскольку каждый шард обрабатывает подмножество транзакций, вся система может одновременно обрабатывать большее количество транзакций, снижая задержки и улучшая пользовательский опыт. Модель Beanstalk представляет собой упрощенный, но эффективный подход к шардингу в технологии блокчейн. Эта модель представляет собой сценарий, в котором несколько блокчейнов работают одновременно, каждый из которых выступает в качестве отдельного осколка в рамках более крупной сетевой экосистемы.

Шардинг — это процесс, который позволяет блокчейну обрабатывать большее количество транзакций путем горизонтального разделения данных на более мелкие части, называемые шардами. Каждый шард содержит свой набор транзакций и обрабатывается независимо от остальных шардов, что позволяет увеличить пропускную способность сети. Шардинг – это концепция, заимствованная из традиционного управления базами данных, где она давно используется для повышения эффективности и масштабируемости баз данных. Эта техника предполагает разделение базы данных на более мелкие и управляемые сегменты, или “осколки”, каждый из которых способен обрабатывать транзакции независимо. Применяя этот принцип к блокчейну, можно значительно увеличить возможности сети по обработке транзакций и управлению данными, предвещая новую эру производительности блокчейна и возможностей его применения.

Этот сложный баланс децентрализации, безопасности и эффективности делает шардинг сложным, но инновационным решением проблем масштабируемости блокчейна. По своей сути шардинг – это метод разделения большой базы данных или сети блокчейн на более мелкие и управляемые сегменты, известные как “шарды”. Каждый шард работает полунезависимо, обрабатывая свой собственный набор транзакций и сохраняя часть данных всей сети. Такое разделение позволяет распределить вычислительную нагрузку и нагрузку по хранению данных между одноранговой сетью, гарантируя, что ни один узел не будет нести всю нагрузку по обработке всех транзакций или хранению всех данных. Шардинг, изначально являвшийся методом оптимизации баз данных, был адаптирован для блокчейна, чтобы решить эти важнейшие проблемы масштабируемости.

Поэтому для защиты сети используются передовые криптографические технологии и механизмы консенсуса, гарантирующие, что преимущества шардинга не будут скомпрометированы потенциальными уязвимостями. Следует отметить, что концепция шардинга представляет собой новаторский подход к преодолению ограничений масштабируемости, присущих традиционной технологии блокчейн. Разделяя сети на более мелкие и управляемые сегменты, шардинг предлагает эффективное решение для ускорения обработки транзакций и повышения общей эффективности сети.

Многие протоколы, которые сегодня разрабатываются, строятся с предположением, что если валидаторы достаточно часто перераспределяются, то при использовании византийского консенсуса описанных выше проблем не существует. На мой взгляд, наиболее правдоподобным и универсальным вариантом на сегодняшний день является использование потоковой репликации с удалением лишних данных по окончании репликации по сценарию (3). В случае, если данные нужно слить с нескольких репликасетов в один, следует использовать pg_dump по сценарию (1).

Если к блокчейну добавить узлы, это вовсе не означает, что его производительность вырастет. Одна из самых сложных задач для разработчиков любых баз данных — масштабирование. Когда объем данных и операций с ними растет, нужно тем или иным способом увеличивать производительность системы. Таким образом, сегментация делает возможным создание масштабируемых и децентрализованных блокчейнов, но связана с техническими проблемами и сложной реализацией. Чтобы устранить эти барьеры, проекты разрабатывают решения для масштабирования. Наша цель – держать вас в курсе последних тенденций, значимых событий и важных разработок в сфере блокчейна.

Это экспоненциально увеличивает пропускную способность сети, делая ее очень масштабируемой и способной поддерживать огромное количество пользователей и транзакций. В заключение следует отметить, что шардинг представляет собой значительный скачок в развитии технологии блокчейн, предлагая надежное решение извечных проблем масштабируемости и эффективности, которые сдерживали работу таких сетей, как Ethereum. Разбивая блокчейн на более мелкие и управляемые шарды, этот инновационный подход позволяет параллельно обрабатывать транзакции, значительно увеличивая пропускную способность и снижая перегрузки. Потенциальные преимущества шардинга огромны, он обещает не только повысить производительность сети Ethereum, но и снизить стоимость транзакций, сделав технологию блокчейн более доступной и практичной для широкого круга приложений.

Для больших производительных систем это является неким дополнительным условием, которое надо иметь в виду – удвоение трафика внутри площадки. Представьте себе, что у вас есть табличная функция, которая использует маппинг ключа на bucket. Затем у вас есть некоторый config, который состоит из всего лишь небольшого количества данных, например, a thousand маппингов, a thousand строк, one thousand соответствий ключ-значение. Ваш клиент получил ключ, сразу определил, на какой сервер идти, и сразу пошел на этот сервер. Партиционирование(partitioning, также секционирование) — это разбиение таблиц, содержащих большое количество записей, на логические части по неким выбранным администратором критериям.

Без шардинга https://www.xcritical.com/ блокчейн-сети рискуют стать перегруженными и медленными, что ограничивает их полезность в реальных приложениях с высоким объемом транзакций. Внедряя шардинг, блокчейн-платформы могут более эффективно масштабироваться, удовлетворяя потребности большего числа пользователей и более широкого спектра случаев использования, сохраняя при этом основные принципы децентрализации и безопасности. Блокчейн-технология использует сложные криптографические алгоритмы для защиты сети и обеспечения подлинности транзакций.