IPFS分布式文件系统(教学)

IPFS是一个分布式文件零碎，中文翻译为星际文件零碎，名字听起来很酷炫很科幻。在IPFS这个文件系统中，文件被储具有由网络上很多节点所组成的IPFS系统。每一个文件都可以被计算出独一的Hash值，其中透过DHT算法可以在众多的网络节点上中止定位，概念就像一大堆文件分布在一大堆节点中，取文件的时分透过DHT快速找到文件的位置中止存取。这样的机制其实曾经有很干练的实践，像是下载文件常用的BitTorrent，也是一样的义务原理。

在IPFS中，没方法保证传下去的文件永世都可以被取得，概念就跟BT种子死亡的意义一样，一旦整个网络没有了任何一个节点有这个文件的正本(Cache)，那么你即使有了Hash也无法取得文件方式。为了处置这个效果，在区块链2017最大的ICO项目Filecoin就是透过数字货币奖励来供养这些提供Filecoin IPFS网络的节点，好让文件在分布式文件系统中可以被完整(永世!?)保管。固然Filecoin底层运用了IPFS，但是Filecoin运用的DHT网络与IPFS公用网络是不同的，Filecoin未来有研讨再分享了。

我们先看看怎样玩吧！这里能够下载不同作业系统版本的IPFS主程式，这里测试的环境是Ubuntu 64，解紧缩后直接装置，如下：

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wget

tar -zxvf go-ipfs_v0.4.17_linux-amd64.tar.gz

cd go-ipfs

sudo

cd ..

rm go-ipfs_v0.4.17_linux-amd64.tar.gz

rm -rf go-ipfs

初始化IPFS

ipfs init

init 之后会在Home 树立一个.ipfs 目录，并且放置IPFS 相关文件与Cache，如下：

输入「ipfs id」可以显现IPFS Node 相关资讯，包括每一个Node 独一的Peer ID，如下：

我们先尝试树立一个文件，透过ipfa add 放进IPFS 文件系统中(又是Hello World)：

echo 'hello world!' >

my-file.txt

ipfs add my-file.txt

实施ipfs add 后我们可以取得文件在IPFS 中的Object Hash，如上图「QmeV1kwh3333bsnT6YRfdCRrSgUPngKmAhhTa4RrqYPbKT」，这个File Hash 在IPFS 网络中是独一的，而且相对不会重复，假定重复，你可以再做一次(跟重开机的概念一样)。接下去我们可以透过ipfs cat 获得这个文件的方式，如下：

ipfs cat QmeV1kwh3333bsnT6YRfdCRrSgUPngKmAhhTa4RrqYPbKT

在没有连上IPFS 公用网络以前，文件就只是具有自己的cache 中，假定其他节点想要透过取得Hash 取得文件，是行不通的。要让其他节点取得方式，必需连先上IPFS网络，连上公用IPFS 命令如下：

ipfs daemon

发起后可以封锁阅读器输入」，点击左边的「Connections」可以出现一个很炫的介面，会显现整个银河系(星际)中所实施的节点，显现的当下有796个节点。如下：

我们到另一台IPFS Node，这是一个ARM Base 的环境，先透过tmux 封锁两个画面，一个输出「ipfs daemon」连上DHT 网络，另一个用来操作。我们尝试在另一个节点透过IPFS 抓前面刚刚新增的文件，如下：

ipfs cat QmeV1kwh3333bsnT6YRfdCRrSgUPngKmAhhTa4RrqYPbKT

画面显现hello world! 文件形式，如下：

看起来IPFS 义务的还算胜利，没有遇到什么效果，这只是最基本的操作。

在公用网络测试有时分会渐渐的，那要如何树立自己的公家DHT网络呢？要树立自己的IPFS网络必需求先发生一对密钥，我们可以透过ipfs-swarm-key-gen这个程式来发生。装置方式如下：

先装置Go (以Ubuntu 为范例)

sudo apt-get install golang-go

export GOPATH=$HOME/golang

下载ipfs-swarm-key-gen

go get -u github.com/Kubuxu/go-ipfs-swarm-key-gen/ipfs-swarm-key-gen

发生Key

~/golang/bin/ipfs-swarm-key-gen >

~/.ipfs/swarm.key

然后复制swarm.key这个文件到其他要一同参与的节点，掩盖每个节点中的~/.ipfs/swarm.key文件，这样Daemon发起的时分才会运用这个key参与我们私有的IPFS网络。

在每一个节点中的~/.ipfs/config 文件外面，预设一末尾描画的bootstrap 都是私有云的位置，由于我们是要建立自己的公有云，因此先透过以下命令消除bootstrap 设定：

ipfs bootstrap rm –all

这里我们有两个节点区分为A 与B，我们仅需求在A 节点参与B 节点的资讯即可。如下：

ipfs bootstrap add /ip4/192.168.20.246/tcp/4001/ipfs/QmNtXfQftbXjZm8BZNexn9N2Dwhrj2CiYHvcpdNXNDkoNj

一但连上IPFS网络，节点之间就会相互沟通，交互传递临近的Peer 资讯，我们可以由以下的命令查询每个Node 的连线外形：

ipfs swarm peers

接下去的操作就跟往常连上IPFS 公网的方式一样啰。

各位有没有发觉，IPFS 其实提供了一个分布式文件路由的机制，假设文件的源头断了，似乎也无法取得文件形式。各位可以试试把实施ipfs add 源头Node 封锁，然后在其他节点施行ipfs repo gc 删除Cache 中的文件，然后重新ipfs cat 试看看，就会发觉取不到了，一旦重新翻开文件源头的Node 就一般了。固然聚集，但是听起来不是很平安，那我们能不能在IPFS网络中建立文件正本呢？当然可以，假设要在自己的节点保管文件资料，不由于ipfs repo gc 被删除或文件根源无法连线形成文件无法取得，可以使用pin 指令将File Object 贮存到磁碟中。

我们来测试一下，在Node A新增一支文件，透过ipfs add放上网络(使用ipfs add文件会自动Pinned)，在同一个节点可以透过ipfs pin ls调阅目前的pin外形是recursive (说明)表示Pinned不会由于GC而被删除。如下：

接着我们在另一台Node B 尝试先ipfs cat 取得文件内容，然后输出ipfs pin ls 看看外形，这时分会发觉文件没有被Pinned，如下：

假如这时分把Node A 封锁，Node B 在施行GC 后便无法取得文件内容。

但我们想要做的是在Node B 也保管正本，这样如果Node A 挂了，至少还有一份可以存取。要偷偷存一份很冗杂，透过ipfs pin add 指令即可，File Object Pinned 之后，即使Node A 封锁Node B GC，一样可以取得文件，由于文件曾经贮具有local storage 中啰。测试如下：

IPFS其真实搜寻与定位文件的时分不算快，组织一个自己独立的分布式文件系统还算冗杂。目前正在思索如何作到自动备援的效果，另一个火红的CEPHObject Storage是透过CRUSH Map来完成文件副本的机制，但一样的机制如果用在经常变化且不坚定的IPFS Node架构我想也不适宜。如果可以找到一个自动分派副本的方法，IPFS应当蛮便利的，另一个Filecoin就有针对文件的耐久性做了改良(白皮书描画)，IPFS其中还有mfs与IPNS没有引见，明天就先引见到这里，下次见。

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