深入探討Filecoin檢索市場及其領先項目Saturn

原文來源：Filecoin Network

Filecoin 更宏大的路線圖旨在將雲端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。此網路始於儲存市場，於2022 年10 月於主網推出。近期引進了Filecoin 虛擬機器（FVM），將智慧合約功能引入網路。這讓用戶可以對Filecoin 網路上的關鍵服務進行編程，包括大規模儲存和即將推出的檢索。

本文將深入探討Filecoin 正在開發的檢索市場及其領先專案之一，涉及以下主題：

• Filecoin 檢索市場和檢索市場工作小組（RMWG）
• 內容傳遞網路（CDN）與Saturn 專案作用
• Saturn 分散式CDN 方法及其迄今為止的發展情況
• Saturn 專案未來計劃

Filecoin 檢索市場和RMWG

正如我們前期文章所述，Filecoin 致力於建立開放資料服務，其中包括三大支柱（儲存、擷取和資料運算）。從2020 年到2022 年，儲存一直是Filecoin 的重點——其已成為迄今為止最大的分散式儲存網絡，儲存超過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，檢索和資料計算也一直在開發中，並圍繞這些市場的建設而設立了工作小組（對任何個人或實體開放）。工作小組鼓勵模組化，通常由不同團隊組成，負責解決不同難題。

Filecoin 開放資料服務路線圖的關鍵組成部分

檢索市場工作小組（RMWG）的核心工作是為Filecoin 生態系統建立分散式CDN（內容分發網路）。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資料傳輸協定增強，再到資料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建構區塊，其建立在可與Filecoin 儲存市場自由互動的預期檢索流程基礎之上。

RMWG 確定的功能檢索市場的建構區塊

即使在研發階段，RMWG 專案已經在每天處理1.6 億次檢索請求，每月處理超過2 PB 資料。總體而言，這些項目將尋求建構一個不僅可服務web3空間、也可服務web2市場的分散式CDN。

CDN 和Saturn 專案作用

內容傳遞網路是網路基礎設施的關鍵組成部分。多組伺服器協同工作，提供從靜態網頁到YouTube 影片等網路內容的快速分發。現有的CDN 提供者包括Cloudflare、Akamai 和Fastfly 等公司。企業為這些服務付費，而非終端用戶付費，這意味著服務的一致性、覆蓋範圍和定價至關重要。

現今內容傳遞網路高度集中並由大公司主導

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

分佈在不同地區的小型CDN 可以有效解決這些問題，但規模經濟阻礙了小型分散式CDN 對現有供應商（資本支出每年可達數十億美元）的挑戰。提供比現有供應商更優質的分送網路內容將帶來龐大商機。 2022 年，全球CDN 市場規模達200 億美元，預計2032 年將達到1,000 億美元左右（不包括NFT 等基於web3的新用例）。這就是Saturn 專案的用武之地。

Web3 CDN 可以透過讓任何人在網路中為內容檢索提供資源（只要符合最低標準）來潛在克服這項挑戰。這將負擔從一家公司轉移至數千家（或更多）支援網路的公司，從而降低准入壁壘，Saturn 專案從來於此。 Saturn 專案是建立在Filecoin 上的分散式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 月公開推出。 Saturn 專案力求達到以下目標：

• CDN 市場民主化：允許任何人成為Saturn 節點運營商來換取加密獎勵，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佈式。
• 高效能檢索：各大洲都分佈著高密度節點，因此在所有地區都能實現低於100 毫秒的TTFB、高網路頻寬和低延遲的高效能檢索。雖然目前還不存在這種情況，但若節點的地理分佈更廣，就有可能實現這一目標。
• 無單點故障：與傳統CDN 網路不同，沒有單點故障。
• 利用內容尋址實現資料完整性和真實性：Saturn 專案是唯一一個與內容尋址原生相容的分散式CDN。

Saturn 計畫發展近況（截至2023 年8 月）

以下數據均為截至2023 年8 月的準確數據，除非另有說明。

Saturn 的目標是成為傳統CDN 網路的可靠替代品，但其近期目標是有效滿足每週收到的數十億次Filecoin 和IPFS 上的內容尋址資料請求。目前，IPFS Gateway 作為Saturn 提高網路容量和效能的關鍵基準，正在實現這一目標。

Saturn 中的網路參與者如何啟用Filecoin 和IPFS 擷取的流程圖

為實作Filecoin 和IPFS 檢索，Saturn 的方法涉及四個主要網路參與者：

• 節點運營商：節點運營商透過在世界各地不同的地理位置運行Saturn 節點，為Saturn 網路提供硬體和資源。他們依據在每個支付週期內向用戶提供的位元組數獲得獎勵。 Saturn 節點透過註冊Saturn 協調器加入網路。 Saturn L1網路為Saturn 用戶端提供了一個巨大且按地理位置分佈的內容尋址資料快取。
• Saturn 協調器：Saturn 協調器管理Saturn 網路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。這是實現資料檢索民主化的關鍵功能，同時確保合格參與者進入市場。隨著時間推移，我們的目標是讓協調器完全運作在Filecoin 虛擬機器（FVM）之上。
• 用戶端：網路使用者向Saturn 網路請求內容，用戶端是用來發出請求的裝置。用戶端向Saturn 網路發出HTTP 請求並傳回CAR 文件，允許用戶端逐步驗證文件。當Saturn L1的快取中沒有檔案時，它會「快取未命中」到檔案儲存在IPFS 網路或Filecoin 網路中的任何位置，並將其返回至用戶端。
• 使用者：使用者使用Saturn 網路為CDN 來加速提供內容給使用者。 Saturn 用戶可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 專案已經取得重大進展。自2022 年11 月公開發布以來，Saturn 目前的首字節時間（TTFB）已達到80 毫秒（第50 百分位數），透過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。

它還在開發地理上多樣化的網路方面取得了重大進展，該網路能夠處理大容量請求，並能以高效能方式（首字節時間短）分發內容。自公開發布以來（僅8 個月），Saturn 已實現：

• 超過4800 個全球駐點（遍佈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 提供者分佈更廣）

目前，Saturn 上有超過4800 個檢索提供者在為網路頻寬付諸努力，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。相較之下，Filecoin 儲存市場在前6 個月月增長率為21% ，目前網路上約有3500 個儲存提供者（web3儲存空間中規模最大）。

這已經超過了目前傳統CDN 提供者的分佈。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里巴巴，預計有2800 個業務點（大部分在中國）。

來源：Saturn 專案數據

這種增長速度證明了在Saturn 網路上作為檢索提供者的便利性。執行一個Saturn CDN 節點只需要4 TB 儲存空間和Saturn 開源軟體（比在Filecoin 上作為儲存提供者所需的資源少得多）。 Saturn 將讓更多人參與Filecoin 的分散式資料服務市場。

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。

這些節點的分佈很重要，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 提供者遇到的光速問題）。 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成長需求，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 的網路容量約為每秒25+太比特（約為Cloudflare 網路容量的10% ）。 2023 年，每月平均處理103 億次請求，每月提供370 萬兆位元組頻寬。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% 。儘管截至目前為止取得了許多進展，但Saturn 的網路容量仍有穩定空間。

來源：Saturn 專案數據

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 效能而進行的幾項開發（如Rhea 專案）不謀而合，顯示了Saturn 能夠達到相同的效能。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，隨著網路密度的不斷提升，還有進一步發展空間。

來源：Saturn 專案數據

Saturn 未來計劃

自公開發布以來，Saturn 作為一個開源、社群運營的CDN 網路取得了重大進展。展望未來，團隊希望繼續提升TTFB 速度，同時提高效能正確性和改善延遲。到2023 年底，Saturn 有望實現進一步的里程碑，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，幫助希望透過Saturn 加速內容的用戶自主加入。

Saturn 專案路線圖即將實現的里程碑

您可以在此處了解Saturn 專案和RMWG 中其他專案的最新情況。本文數據均為截至2023 年8 月的準確數據，除非另有說明。

非常感謝HQ Han、Jonathan Victor、Alexander Kintsler 和Saturn 專案團隊為本文發表所付出的努力。

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