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Cumulus Encrypted Storage System(CESS)作为第三代去中心化云存储协议,既是首个支持大规模商业存储的区块链网络,也是一个安全、高效、开源、可扩展的去中心化存储网络。在 CESS 协议中,存储被高度重视并被视作为一类资源。在 CESS 生态系统中,需要存储的用户被视为该资源的“消费者”,而网络中的四类节点是高效可靠的“供应商”。 

CESS 的区块链网络则起到了至关重要的“调度者”和“公证方”角色,负责管理和优化生产者的存储资源,从而确保消费者能够得到统一、高效且便捷的存储服务。本文将聚焦在作为“供应商”的四种节点,详解其在 CESS 网络中的职能、作用和参与方式。

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CESS 网络在运⾏时遵循去中心化的原则,需要多种角色共同参与、共同运营和维护。网络在创建初期阶段,需要四种主要的节点:

– 存储节点:主要负责提供空间、存储数据、计算证明。

– 共识节点:主要负责 CESS 网络中共识选举、交易执行、区块验证及生成。

– 缓存节点:负责缓存高频访问的存储数据,以供用户更快速的取回数据。

– 检索节点:负责为用户检索网络里的目标数据,包括从缓存节点或者存储节点处获取数据。

四种节点依据其职能的不同,在 CESS 的网络层级中各司其职、互相配合。其中,共识节点和存储节点组成了存储资源层,以维护数据对象的完整性。缓存节点和检索节点组成了内容分发层,以确保数据对象的可用性。 而关于 CESS 采用自下而上的多层网络架构设计,我们已在 CESS 机制详解系列文章中介绍,如有兴趣了解详情请滑动至文末点击相关链接。下面将继续为大家介绍 CESS 网络中的四种主要节点。

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存储节点

任何有意愿出让闲置存储资源的机器皆可加入 CESS 网络,并通过提供可验证的存储空间来获得激励。该空间可分为“闲置”和“服役”。闲置空间为节点自行填充,服役空间内只能存放来自用户的存储数据。闲置空间默认被 CESS 网络所纳管,且随时准备被服役数据所替换。存储激励按全网存储算力比例发放。因此,存储节点主要负责提供空间、存储数据、计算证明。

参与成为存储节点(Storage Node Manual):

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

共识节点

如前文所说,共识节点主要负责 CESS 网络中共识选举、交易执行、区块验证及生成。共识节点总体分为链节点和 TEE Worker 两个模块。

一方面,链节点模块负责维护区块链网络的世界状态,包括:

1)记录各类如存储节点与存储数据等系统源信息;

2)记录存储证明的验证状态;

3)数据清算与恢复。

另一方面,TEE Worker 模块是 CESS 网络中的“数据认证站”。所有用户数据只有经过 TEE Worker 认证后才可被网络视作“服役数据”,并统计存储算力。同时,TEE Worker 拥有认证存储节点填充数据的能力。TEE Worker 需要支持 TEE(首版适配 SGX)。

共识节点作为 CESS 网络中参与共识选举、打包区块的重要角色,所有共识节点都具备以下特性:

  • 记录并存储所有交易结果及状态变化

  • 各节点之间分散通信组成一个对等网络

  • 保证链数据安全并且持续增长的共识算法

  • 为区块计算哈希以及用于签名和验证交易的密码学算法

  • 共识节点采用 Polkadot 开源的 Substrate 框架进行开发,具备天然的优势。

参与成为共识节点(Consensus Node Manual):

检索节点

该节点为用户提供数据检索服务。不论是从缓存节点还是存储节点,检索节点都能迅速地找到用户需要的数据,并提供给他们。检索节点向网络提供数据检索服务,通过响应 Get 请求为用户所检索的数据来参与到 CESS 网络来。检索节点在收到读取数据请求后会寻找综合性能最优存储节点,提高读取数据的效率。

和存储节点不同的是:检索节点不需要提供抵押,不需要提交存储数据,不需要提供存储证明。

和共识节点不同的是:检索节点不需要打包交易、验证交易。

参与方式:即将更新。

缓存节点

缓存节点专门负责缓存那些被高频访问的数据,从而让用户能够更快地取回他们所需要的信息。CESS 网络建设成熟后,伴随着大量的存储用户加入 CESS 网络,网络中会存储大量的数据,上传数据、检索数据和下载数据性能会受到挑战。为此,CESS 网络设计了缓存节点。缓存节点协助市场交易,通过数据索引和数据分发,将数据的快速推送给用户、共识节点和存储节点。为了形成有效的激励,运营缓存节点的矿工将获得挖矿奖励。

参与方式:即将更新。

结语

总的来说,CESS 分布式存储系统通过其精心设计的四种主要节点:存储节点、共识节点、缓存节点、检索节点,分别组成 CESS 网络中的存储资源层和内容分发层,确保了数据的可用性和完整性,为用户提供了一个既稳定又高效的去中心化存储解决方案。

了解 CESS 网络架构

CESS机制详解(1):多层网络架构设计 

CESS机制详解(2):区块链层与随机选取轮值(R²S)共识节点机制

CESS机制详解(3):存储、内容分发网络与多副本可恢复存储证明

CESS机制详解(4):应用层

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