理解 Permaweb:从微服务架构史出发

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  • 更新于 2023-11-02 12:58
  • 阅读 1657

Permaweb 是一个不可变、去中心化的网络,在全球性、去中心化的网络上提供了永久性的网络存储能力。

1.png 作者: Spike @ Contributor of PermaDAO

审阅: Lemon @ Contributor of PermaDAO


理解 Permaweb:从微服务架构史出发

Permaweb 是一个不可变、去中心化的网络,在全球性、去中心化的网络上提供了永久性的网络存储能力。

Permaweb 让我们回想起 Web1.0 的起源,当时信息共享得到了革命性的改变。Web 本来是开放的,没有中央控制节点,也没有单点故障。但是如今,像亚马逊和谷歌等巨头已经主导了网络的基础设施,使得开放网络成为信息和言论自由受到审查和丧失的地方。

简单来说,Permaweb 看起来和传统 Web 页面别无二致,但 Permaweb 上发布的所有内容都能永久保存,不再有 404 页面情况!对于内容创作者而言,Permaweb 提供了低成本、零维护、永久托管他们的网络应用和网页的能力。

Permaweb 是建立在 Arweave 之上的一各网络层。这类似于 HTTP 是传递 Web 信息的协议,而 Web 本身是建立在 TCP/IP 协议之上。

总体而言,Permaweb 是 Arweave 网络上所有连接的网站和应用的总称。在当前的 Web 中,谷歌和 Facebook 有动力存储、查询和返回你的数据,因为他们可以利用你的个人信息获取收入。然而,不损害隐私的前提下,Arweave 网络中的矿工通过将他们闲置的存储空间投入到 Permaweb 中来获得代币,从而有动力来服务 Permaweb。

传统的 Web 是由成千上万个未充分利用的、价格昂贵的服务器支持的。这些服务器闲置在仓库中等待请求,以提供你需要的网页,通常是由像谷歌和亚马逊这样的大公司拥有。这意味着网站创建者通常要支付他们从未使用过的容量费用,而 Permaweb 不同。Permaweb 的无服务器结构更加高效,可以节省你的时间和金钱。就像 Uber 或 Airbnb 让你从未使用过的车辆或房屋中赚取收入一样,Arweave 可以通过将你的闲置硬盘空间与需要网络托管的人连接起来,帮助你赚取收入。Arweave 的无服务器架构更加高效,优化了网络利用率。

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而从 Permaweb 拾级而上,其背后是微服务架构的漫长发展历史,对于绝大多数开发者而言,微服务架构可以让他们专注于自身的外在架构开发,而无需过度考虑其内部实现,但是,了解微服务本身对于提升开发技能,并且推演其下一步开发模式具备特殊意义。

什么是微服务架构

微服务架构是一种软件架构模式,它将一个大型的应用程序拆分成一组小型、独立的服务。每个服务都运行在自己的进程中,并通过轻量级的通信机制(如 HTTP 或消息队列)进行相互通信。每个服务都有自己的数据库,并且可以独立部署和扩展。

一个典型的微服务架构包含多个服务,每个服务都专注于完成一个特定的业务功能。这种模式使得开发团队可以独立地开发、测试和部署每个服务,从而提高了开发效率和灵活性。此外,由于每个服务都是独立的,所以可以使用不同的编程语言、技术栈和数据存储方式来实现不同的服务,以满足不同的需求。

微服务架构的特点包括:

  • 灵活性和可扩展性:由于每个服务都是独立的,所以可以根据需要独立地扩展和部署。这使得系统更容易适应变化和处理高负载。
  • 松耦合:每个服务都是独立的,它们之间通过明确定义的接口进行通信。这种松耦合的设计使得系统更容易维护和扩展。
  • 可维护性:每个服务都是独立的,所以可以独立地进行测试、部署和维护。这使得开发团队更容易理解和修改代码。
  • 技术多样性:由于每个服务都是独立的,所以可以使用不同的技术栈和工具来实现不同的服务。这使得开发团队能够选择最适合他们的技术和工具。

总之,微服务架构是一种将大型应用程序拆分成小而独立的服务的架构模式,它提供了灵活性、可扩展性、松耦合和可维护性等优势。通过使用微服务架构,开发团队可以更高效地开发和维护复杂的软件系统。

微服务架构将系统拆分成多个小型服务,每个服务都是相对独立的,可以独立部署和扩展。这种松耦合的设计使得系统更加灵活,可以快速响应变化和需求。每个微服务都可以独立部署,不依赖于其他服务。这种独立部署的特点使得系统的发布和升级更加容易和灵活,可以快速推出新功能和修复 bug 。由于微服务是独立部署的,可以根据需求对每个服务进行独立的扩展。这种弹性伸缩的特点使得系统能够根据负载的变化自动调整服务的数量和规模,提高系统的性能和可用性。微服务架构不限制使用的编程语言,每个微服务可以使用最适合的语言和技术栈。这种多语言支持的特点使得团队可以根据自身技术栈的优势选择合适的语言,提高开发效率和质量。

由于微服务架构的每个服务都是独立的,因此可以根据需求对某个特定的服务进行水平扩展,而不会影响到其他服务。这种可伸缩性使得系统能够更好地应对高并发和大流量的情况,提高了系统的性能和可用性。微服务架构允许每个服务使用不同的技术栈和编程语言,根据需求选择最适合的工具和框架。这种技术多样性使得开发团队能够更加灵活地选择和应用最新的技术,提高了开发效率和创新能力。微服务架构的每个服务都是独立的,一个服务的故障不会影响到其他服务的正常运行。此外,由于每个服务都有自己的独立数据库,即使某个服务的数据库出现故障,其他服务仍然可以正常运行。这种容错性使得系统更加健壮和可靠。

由于微服务架构将应用程序拆分成一系列小型的、自治的服务,每个服务都可以独立开发、测试和部署。这种独立性使得开发团队能够并行地进行开发和部署,从而缩短了交付时间,提高了开发效率。

微服务架构的实施面临着一些挑战,这些挑战需要充分考虑和解决,以确保架构的稳定性和可扩展性。

但在长期的发展进程中,微服务架构也暴露出一些问题,主要包括以下几点:

在微服务架构中,各个服务之间需要进行频繁的通信。这种通信可能涉及到跨网络的调用,因此需要考虑网络延迟和通信的可靠性。同时,服务之间的接口设计也需要合理,以确保数据的正确传递和处理。

由于微服务架构中的服务数量较多,因此对于服务的管理和部署提出了更高的要求。需要考虑如何对服务进行监控和管理,以及如何进行快速的部署和升级。

在微服务架构中,每个服务都有自己的数据存储,这可能导致数据一致性的问题。需要考虑如何保证数据的一致性,例如使用分布式事务或事件驱动的方式来处理数据更新。

微服务架构中的每个服务都需要进行独立的身份验证和授权,以确保系统的安全性。同时,需要考虑如何保护服务之间的通信,以防止信息泄露或篡改。

在微服务架构中,由于服务的数量较多,系统的复杂性也相应增加。因此,需要考虑如何快速诊断和处理故障,以保证系统的可用性和稳定性。

微服务架构的发展历程

微服务架构的起源可以追溯到 2000 年左右,当时软件开发领域开始出现一种新的思想,即将应用程序拆分成多个小型、独立的服务,每个服务都可以独立部署和扩展。这种思想的初衷是为了解决传统单体应用的一些问题,比如复杂性、可维护性和可扩展性等。

然而,真正推动微服务架构的发展是近年来云计算和容器化技术的兴起。云计算提供了弹性和可扩展的基础设施,使得部署和管理大规模微服务变得更加容易。而容器化技术(如 Docker)则提供了一种轻量级、可移植的运行环境,使得微服务的部署更加灵活和高效。

另外,开源社区也对微服务架构的发展起到了积极的推动作用。比如 Netflix 开源的 Eureka 和 Hystrix 等组件,提供了微服务架构中服务注册和容错处理的解决方案。Spring Cloud 项目则提供了一整套微服务开发的解决方案,包括服务注册与发现、负载均衡、断路器等。

总的来说,微服务架构的发展历程可以概括为从单体应用到分布式架构,再到微服务架构三步。

随着云计算和虚拟化技术的发展,微服务架构逐渐崭露头角。微服务架构的核心理念是将一个应用程序拆分为一组小型、自治的服务,每个服务都可以独立部署、扩展和管理。这种分布式架构的好处是可以实现高度的灵活性、可伸缩性和可靠性。

区块链技术的兴起为微服务架构提供了新的机会和挑战。区块链是一种去中心化的分布式账本技术,可以确保数据的安全性和完整性。在微服务架构中,区块链可以用于实现服务之间的可信交互和数据共享。例如,通过区块链可以实现服务之间的身份验证、数据共享和事务处理。

微服务架构的发展历程经历了几个关键的演进阶段。首先是单体应用架构,这是早期的传统架构模式,将所有功能模块集中在一个单一的应用中。然而,随着业务的增长和复杂性的提高,单体应用架构面临着许多挑战,如可扩展性、可维护性和部署速度等方面的限制。

微服务架构的发展历程经历了不断的演进和成熟过程。在初期的阶段,微服务架构还处于实验和试验阶段,很多公司只是尝试着将传统的单体应用拆分成多个小的服务。随着时间的推移,人们逐渐认识到微服务架构的潜力和优势,开始在生产环境中广泛应用。

在微服务架构的发展过程中,有几个关键的里程碑事件。首先是 Netflix 的开源项目 Netflix OSS 的发布,该项目提供了一系列的工具和框架,帮助开发者更容易地构建和管理微服务。这个项目的成功推动了微服务架构的普及和推广。

另一个重要的事件是容器技术的兴起,特别是 Docker 的出现。容器技术的出现使得微服务的部署和管理更加简单和高效。开发人员可以将每个微服务打包成一个独立的容器,然后通过容器编排工具(如 Kubernetes)来管理和调度这些容器。

随着微服务架构的成熟,越来越多的组织和企业开始采用微服务架构来构建他们的应用。微服务架构的优势在于它可以提供更高的灵活性、可伸缩性和可维护性。同时,它也带来了一些挑战,如服务之间的通信和数据一致性等问题。因此,微服务架构的发展还需要不断的改进和完善。

总之,微服务架构经过多年的发展和演进,已经成为一种成熟的架构模式,并且得到了广泛的应用和认可。它为开发人员提供了更好的工具和框架来构建和管理微服务,同时也带来了更高的灵活性和可伸缩性。然而,微服务架构还面临着一些挑战,需要进一步的研究和改进。

区块链架构与微服务架构的结合

区块链是一种分布式的、不可篡改的数据库技术,它通过将数据存储在一个个被称为区块的数据结构中,并使用密码学技术将这些区块链接在一起,形成一个链式结构。区块链的核心特点是去中心化和可信任性,它不依赖于任何中心化的机构或第三方信任,而是通过网络中的多个节点共同维护和验证数据的完整性和真实性。

区块链是一种分布式账本技术,它的核心特点是去中心化、不可篡改和透明性。区块链通过将数据以区块的形式链接在一起,形成一个不可修改的链条。每个区块都包含了一些交易记录,这些交易记录经过加密和验证后被添加到链条的末尾。区块链的设计使得数据在网络中分布式存储,而不是集中存储在一个中心服务器上,从而增加了数据的安全性和可靠性。

将区块链架构与微服务架构结合可以带来一些独特的优势。首先,区块链的去中心化特性可以提供更高的可靠性和安全性,因为每个微服务都可以拥有自己的区块链节点,使得数据分布在多个节点上,一旦某个节点出现故障,其他节点仍然可以继续运行。其次,区块链的不可篡改特性可以确保数据的完整性和真实性,每个交易都被记录到区块链上,任何人都可以验证交易的合法性。最后,区块链的透明性可以提供更好的可追溯性,每个交易都可以被追溯到其发生的时间和地点,这对于一些需要监管和审计的行业非常重要。

综上所述,区块链架构与微服务架构的结合可以为金融行业等需要高度可靠性、安全性和可追溯性的领域带来巨大的潜力和优势。通过将区块链技术和微服务架构相结合,可以构建出更加灵活、可扩展和可靠的应用系统。

区块链在微服务架构中的应用案例

在微服务架构中,区块链技术可以被广泛应用,为系统提供更高的可靠性、安全性和透明度。以下是 everPay 在 Permaweb 上的工作流程,everPay 是一个基于微服务架构和区块链技术的金融解决方案,它旨在解决传统金融中的信任问题和资金流动的不透明性。

  1. 注册和身份验证:各链上的各个参与方(如 LP 、做市商、OTC、银行等)通过区块链上的智能合约进行注册和身份验证。每个参与方都有一个唯一的身份标识,可以确保数据的真实性和可信度,最终生成 EverID。
  2. 订单和交付:everPay 链的各个环节都通过微服务进行管理和监控。当有新的订单生成时,相关的微服务将订单信息记录到区块链上的交易记录中。当货物交付完成时,everPay 将相关的信息上传到区块链上,确保交付的可追溯性和透明度。
  3. 融资和结算:交易各方可以通过 Arweave 链上的智能合约申请交易,并将订单作为 LP 交易出发信息。everPay 可以通过智能合约审批和发放资金,并将交易记录上链。当订单完成并支付完成时,相关的结算信息也会被记录到区块链上,确保资金流动的可追溯性和安全性。
  4. 风险管理: Arweave 上的交易记录和智能合约可以帮助各方和 everPay 参与方进行风险管理。通过分析交易数据和智能合约的执行情况,可以及时发现潜在的风险,并采取相应的措施进行应对。

从中可以发现,everPay 架构在 Arweave 上,其更多是调用 Arweave 的最终结算功能,而无需自行开发公链各部分功能。

区块链技术确保了数据的真实性和可信度,同时通过加密和分布式存储保障了数据的安全性。 区块链上的交易记录和智能合约可以实现金融交易过程的透明度和可追溯性,减少了信息不对称和欺诈的可能性。微服务架构的应用使得系统的各个环节可以独立运行和扩展,提高了系统的效率和自动化程度。

通过将区块链技术与微服务架构相结合,Web3 金融系统可以实现更高的可靠性、安全性和透明度,为参与方提供更好的服务和体验。

Arweave 微服务架构的优势和挑战

Arweave 架构具有以下几个特点:

  1. 去中心化:Arweave 是一个分布式数据库,数据存储在网络中的多个节点上,而不是集中在一个中心服务器上。这种去中心化的特点使得区块链具有高度的可靠性和安全性,因为没有单点故障的风险。
  2. 透明性和可追溯性:Arweave 中的所有交易都是公开可见的,任何人都可以查看和验证。这种透明性和可追溯性使得区块链在金融、供应链等领域具有巨大的潜力,可以提高交易的可信度和减少欺诈行为。
  3. 安全性:Arweave 使用密码学算法对数据进行加密和验证,确保数据的完整性和安全性。

Arweave 架构具有以下几个优势:

  1. 去中心化:Arweave 架构通过分布式网络的方式,将数据和交易记录存储在多个节点上,而不依赖于单一的中心化机构。这种去中心化的特点使得 Arweave 具有更高的安全性和可靠性,因为没有单一的点容易受到攻击或故障。
  2. 透明性和可追溯性:Arweave 架构中的每一笔交易都被记录在一个不可篡改的区块中,并且所有节点都可以查看和验证这些交易。这种透明性和可追溯性使得区块链在金融行业和供应链管理等领域中具有重要的应用价值,可以提高交易的可信度和可追溯性。
  3. 安全性:区块链架构使用了密码学技术和共识算法,确保了数据的安全性和一致性。区块链中的每个区块都包含了前一个区块的哈希值,这使得区块链具有很高的抗篡改性。同时,Arweave 中的共识算法确保了数据的一致性,任何一方都不能单独修改区块链中的数据。
  4. 高效性:Arweave 架构通过去除中间商和复杂的中间环节,实现了点对点的交易和信息传递。这种高效性使得 Arweave 在跨境支付、智能合约等领域中具有巨大的潜力,可以大大降低交易成本和提高交易速度。
  5. 可扩展性:Arweave 架构可以根据实际需求进行扩展,即增加更多的节点来处理更多的交易和数据。这种可扩展性使得区块链能够应对大规模的交易和数据处理需求,适用于各种规模的应用场景。

但是,Arweave 架构在实际应用中面临一些挑战。以下是一些常见的挑战及其解决方案:

  1. 可扩展性挑战:Arweave 的分布式性质和共识算法使其在处理大量交易时面临性能和扩展性问题。随着交易数量增加,区块链网络的吞吐量可能下降,导致延迟增加。
  2. 隐私和安全挑战:Arweave 是公开透明的,所有交易记录都可以被任何人查看。这可能引发隐私和安全问题,特别是对于一些敏感信息的处理。
  3. 能源效率挑战:Arweave 的共识算法通常需要大量的计算和能源消耗,这对环境产生了一定的影响。
  4. 法律和监管挑战:由于区块链的去中心化特性,传统的法律和监管框架往往无法完全适应区块链应用,这可能导致一些法律和监管问题。

5. 结论

从微服务架构的自身发展趋势来看,Arweave 网络为其提供了更符合未来的底层基础设施,everPay 已经在其上搭建出较为完整的 DeFi 能力,涵盖支付、交易和账户系统,已经做好了和传统网络一较高下的技术储备。

参考文献:

  1. https://arweave.medium.com/welcome-to-the-permaweb-ce0e6c73ddfb

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