ファイルコインマイニングの根底にあるロジック

1/ 諺にあるように、華山宗の初期には、剣宗と気宗の区別はありませんでした。もっと広い視点で見れば、インターネットは剣派であり、ブロックチェーンは気派です。インターネットだけを見れば、商用アプリケーションは剣であり、デジタル インフラストラクチャは気です。同様に、ブロックチェーンだけを見ると、マイニング インフラストラクチャが剣であり、アプリケーションの実装がエネルギーです。

2/ ビットコインはブロックチェーンマイニングの先駆者と考えられています。鍵はスピードです。たとえ内部の力が平凡であっても、敵を倒すことは可能です。ビットコインのマイニングマシンとマイニングプールは、一夜にして金持ちになれるという数え切れないほどの神話を生み出してきましたが、それについて議論する必要はありません。

3/ クラウド ストレージは、コンピュータ エンジニアリング分野における 20 年にわたる開発の集大成です。 Google が 2003 年に発表した武術の秘密である Google ファイル システムは、クラスター アーキテクチャ、メタデータとデータの分離、一般的な商用サーバーなど、現在のクラウド ストレージ システムの思想的基礎を確立しました。それ以来、GFS とその後継である Colossus は業界の基準となり、Hadoop エコシステムと多数のクラウド ストレージ ベンダーを生み出しました。同時に、一般的な商用サーバーの実践も中国で脱IOEの波を引き起こしました。

4/ インターネットの Web サービスとは異なり、Filecoin は比較的純粋なビジネスを伴うブロックチェーン + ストレージ プロジェクトであり、インフラストラクチャのカテゴリに分類されます。ファイルコインのマイニングは実際にはストレージマイニングであり、ビットコインの剣術とクラウドストレージの気術という2つの武術の組み合わせが必要です。

6/ ファイルコインのマイニングは、気を使って剣を動かし、気と剣の統一を実現することです。したがって、Filecoin の関係者がクラスター バージョンの実装と GPU のアウトソーシングを推進してきた理由は明らかです。ビットコイン剣派のモデルを真似てマイニングマシンのルートを取る人たちに関しては、効果は言うまでもなく、前王朝の皇剣を使って現王朝の役人を殺していると言えるでしょう。事実をはっきりさせるために、Filecoin マイニングの鍵となる 9 つの Hongjun テクニックを公開します。

7/ Hongjun のヒント: 総所有コスト (TCO) を削減します。現在、Filecoin マイニングで最も議論されているトピックは、ランキングと入出力比率 (または投資収益率 ROI) です。もちろん、ランキングはそれを物語っています。 ROI は収益と投資の比率を指します。ランキングについて議論する人は ROI についても議論しますが、これらの議論は一般に総所有コスト (TCO) について議論するのではなく、設備投資について議論します。

クラウド モデルが成功するのはなぜですか?クラウド モデルはあらゆる面で TCO を削減します。 Filecoin のストレージはクラウド モデルを採用すべきでしょうか?答えは明らかです。なぜ巨人の肩の上に立たないのでしょうか?クラウド モデルには、自社構築のデータ センター、クラウド、およびこれら 2 つのハイブリッドなど、さまざまなものがあります。業界の実践では、ハイブリッド モデルのコストが最も低いことが示されています (次の図に示すように、3 つの展開シナリオの TCO を比較しています)。比較すると、Filecoin マイニングには、マイニング マシン、データ センター クラスター マイニング プール、クラウド クラスター マイニング プール、およびこれら 3 つのハイブリッドなど、いくつかのモードがあります。同様に、ハイブリッド モードの Filecoin マイニング プールは TCO コストが最も低くなります。

ハイブリッド展開モデルの採用は、ほんの第一歩にすぎません。 TCO には、すべての Capex、ソフトウェア開発、監視、保守とサポート (Opex)、運用、データセンター、ネットワーク、ダウンタイム、持続可能性、俊敏性など、インフラストラクチャの構築にかかるすべての直接コストと間接コストの合計が含まれます。Google SRE の実践的な経験を参照してください: Google 信頼性エンジニアリングの設計経験。

Filecoin ストレージ マイニングについては、Google の経験を参考にして、データの永続性と可用性のコスト (ストレージ市場) と、データ サービスの提供コスト (検索市場) に注意を払うことができます。ディスクをビジー状態に維持すると (固定ヘッドも埋没コストです)、ストレージの総 TCO を最小限に抑えることができます。こちらの記事を参照してください: Google Colossus ファイル システムの設計エクスペリエンス。

インフラストラクチャの TCO を把握するのは簡単な作業ではありません。 TCO には、サーバー、ストレージ、ネットワーク、IT 労働力だけでなく、年間資本コストやムーアの法則が将来の価格に与える影響も含まれます。すべての主要なクラウドベンダーは独自の TCO 計算ツールを持っていますが、あなたはどうですか?

8/ 洪俊スタイル2：持続可能性を維持する。持続可能性とは、ビジネスの変化するニーズに適応するインフラストラクチャの能力を指します。利用率が高いと投資は減りますが、持続可能性が制限され、イノベーションとビジネスの成長に悪影響を及ぼします。

クラウドの観点から見た持続可能性。ほとんどの企業では、ビジネスのピークに対応するために過剰なリソースが要求されるため、ハードウェアの使用率は 20% を大きく下回っています。クラウド モデルは、規模の経済によってコストを削減し、弾力的な拡張が可能なサービスを提供する一方で、ユーザーはハードウェア、ソフトウェア、電源、その他の機器を高い利用率で時間単位でレンタルします。これは、クラウド コンピューティングのスケール効果と従量課金モデルです。下の図の青い線は、定期的に行われることが多いハードウェアの購入への投資を表しています。赤い矢印は、企業が負担しなければならない過剰生産能力のコストを表し、赤い網掛け部分は、ビジネスニーズを満たすにはリソースの割り当てが低すぎる状況を表しています。

この持続可能性の価値は計算が難しいため、多くの人がこれを無視する傾向がありますが、それは大きな間違いです。 Filecoin の場合、いくつかの質問をすることで、マイニング システムの持続可能性を理解することができます。

• マイニングシステムによって出力されるストレージ容量は時間の経過とともにどのように変化しますか?

• マイニングシステムは変化にどの程度適応しますか?

• ネットワーク全体の計算能力が変化すると、ゲインの相対的な価値はどのように変化するのでしょうか?

• ネットワーク全体の計算能力が上昇し続けると、既存の投資は埋没費用になるのでしょうか?

• アップグレードするには？アップグレードにはいくらかかりますか?

• マイニングリグにストレージを接続できますか?データは移行できますか？

9/ 洪君の3つのスタイル：クラスターアーキテクチャ。クラウド ストレージ モデル、つまりストレージのクラスター アーキテクチャと分散アーキテクチャは、Filecoin マイニングが最も検討して学ぶべきアイデアです。チューリング賞受賞者のジム・グレイ氏は、論文「分散コンピューティングの経済学」の中で、2 つの結論 (データに近いところで計算することと、複数の分散サイトからのデータを結合すること) と 2 つの警告 (Beowulf クラスターのネットワーク経済学はまったく異なり、ムーアの法則によってこの 2 つの結論が強化される) を示しています。 Pat Helland 氏は、データ センターの経済性についても次のようにまとめました。データ センターは、安価な電気、バックボーン ネットワークへの近接性、共同管理などの手段を通じて、コンピューティング、ストレージ、ネットワーク サービスを比較的手頃な価格で提供できます。したがって、Filecoin マイニングの経済性について学ぶ必要があるのは、クラスターを構築するか、クラスターにアウトソーシングして、コンピューティング (シール) とストレージの分離、およびマイニング (チェーン) とストレージの分離を実現することです。ほとんどの人にとって、独自のマイニング プールやデータ センターを管理することは戦略的に重要ではないため、アウトソーシングや投資も良い選択肢です。この背後にある論理は、総所有コスト (TCO) を削減できるということです。

10/ Hongjun の 4 つのスタイル: コンピューティングとストレージの分離。クラウド ネイティブの徹底的な発展により、コンピューティングとストレージの分離が IT システムの基本的なパラダイムになりました。この点に関しては Google が最も早く取り組みを開始しましたが、一般に公開されている情報はほとんどありません。 Amazon は SIGMOD 2017 で Aurora データベースの設計を発表し、クラウド データベースでコンピューティングとストレージを分離するという業界のトレンドをリードしました。 Facebookは、2018年のApache Spark＆AIサミットでコンピューティングとストレージの分離に関するプレゼンテーションを行いました。コスト効率を向上させるという経済原則に従うことに加えて、コンピューティングとストレージを分離することで、システムをより細かい粒度 (コンピューティングとストレージ) で拡張し、持続可能な開発を維持することも可能になります。

11/ 洪君五風：計算と保管の比率。 Filecoin マイニングプールはコンピューティングとストレージの比率をどのように調整しますか?クラウド コンピューティングとクラウド ストレージの運用経験によると (下の図を参照)、クラウド ホスティング シナリオでは、ストレージ容量よりも大きなコンピューティング能力が必要になります。 Filecoin マイニングの場合、コンピューティングとストレージの比率を評価することは、マイニング システムを導入する際の TCO 削減に大きな影響を与えます。持続可能な規模の成長のためには、独自のデータセンターを構築する方がコストがかかりません。単一のマイニングマシンの場合、宏君四法の計算とストレージの分離の原則に違反するため、計算とストレージの比率について語るすべはなく、持続可能性について語るすべもありません。

12/ 宏君六風：革新的なストレージアーキテクチャ。これには、Filecoin マイニング シナリオとストレージ シナリオのストレージ スタック全体の最適化が含まれます。内容が多すぎて、詳しく説明するのは難しいです。 Google の Colossus ファイル システムの設計経験を参照できます。

13/ 洪君七つのスタイル: マイニングプールのサイズ。マイニングプールの最適なサイズはどれくらいですか?マイニングプールは大きいほど良いのでしょうか?下の図に示すように、データ量が増加すると、クラウドストレージの TCO は急激に増加します。 Filecoin の検索市場構築のビジョンと組み合わせると、マイニング プールが大きいほど良いことになります。

14/ 宏君八風: デジタルセンターディスクをカスタマイズして、IOPS と容量のバランスをとります。ディスクは Filecoin マイニングの中核となりますが、GPU はそうではありませんし、テープも同様です。 SSD は IOPS が高く、ストレージの未来を担っていますが、問題はコスト ($/GB) がまだ高すぎることと、今後 10 年間でそれほど下がらないことです。 Google のデータセンター ディスクの調査は、個々のディスクではなくディスク コレクションに焦点を当てていること (クラウド時代の 3.5 インチ ディスクを超える再設計の評価、セキュリティ、ファームウェア、テール レイテンシなどの最適化も含む) や、IOPS と容量のバランスなど、学ぶ価値があります。

ディスクのコレクションの場合、ディスクベースのストレージ ソリューションの TCO は、主にディスクの取得コスト、ディスクの電力コスト、ディスク接続のオーバーヘッド (ディスク スロット、コンピューティング、ネットワーク)、および修復とメンテナンスのオーバーヘッドで構成されます。 Google では、個々のディスクではなくディスクのコレクションに重点を置き、次の 5 つの主要な指標のグローバル最大値を考慮することを推奨しています。

• 1秒あたりの入出力数（IOPS）が高く、通常はディスクヘッドのシークによって制限される。

• 大容量（GB）

• テールレイテンシの低減、

• 安全要件を満たし、

• 総所有コスト (TCO) の削減。

IOPS と容量のバランスについては、Google 社内では次の図に示すような考え方を採用しています。文字はさまざまなタイプのディスクを表し、$/GB (TCO の観点から) と IOPS/GB で表されます。ディスクが大きいほど GB/$ は増加しますが、IOPS/GB は減少します。一方、ディスクが小さいほどその逆になります。スピンドル速度が速いと IOPS/GB は増加しますが、GB/$ は減少します。一方、スピンドル速度が低いと逆の効果があります。理想的な発展の方向は下向きと右向きです。同じタイプの新しいディスクは、コストが低くなる傾向があります (GB あたりの価格が低くなります) が、左側に位置します (ディスクが高速になるのではなく、サイズが大きくなるため)。より小さいプラッターサイズに変更することは、右へ移動するための 1 つの方法です。一般的に、ディスクを集約して C から D (右と上) のモデルを実現できます。下向きと右向きは私たちが夢見る方向（E から F など）であり、実際の進路は図の赤い線であることが多いです。

15/ 洪君九風：後ろを振り返るほど、前も遠くが見える。チャーチルはこう言った。ブロックチェーン自体は組み合わせイノベーションのモデルであり、ブロックチェーン + ストレージ自体はコスト革命です。したがって、ブロックチェーン ストレージが直面している問題と課題は、歴史のアーカイブにも記載されています。車輪を再発明したり、新しいものを作ったりする必要はありません。