深入解析集中式与分布式存储：特点、优缺点及应用场景对比

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集中式存储在存储领域一直是较为常见的一种概念。不过，它存在着诸多问题。而新兴的分布式区块链存储则与它形成了鲜明的对比。这种差异以及各自的优缺点，牵动着无数使用者的内心。

集中式存储的集中性特点

集中式存储的最大特点在于其集中性。在传统的网络存储系统当中，数据是集中进行存放的。像小型企业的存储系统，企业会将所有的数据，诸如财务信息、员工数据等，统一存放在一个存储服务器之中。然而，这种集中性是有弊端的，就好像所有的道路都汇聚到了一个收费站一样，数据的存入以及读取都必须经过唯一的入口，也就是存储系统的机头。

另外，存储服务器容易成为系统性能的一个限制点。比如在某些电商购物节的时候，数据流量会陡然上升。集中式存储的服务器或许会因承受不了如此大的压力而出现卡顿现象，还有可能会崩溃。并且，要是服务器出现问题，数据的可靠性与安全性将会遭受极大的威胁，这在企业进行数字化转型的过程中会带来很大的影响。

分布式存储的背景

由于存在对集中式存储问题进行处理的需求，于是分布式存储便应运而生。以大数据企业为例，它们每日都需应对海量的数据，而集中式存储无法符合其要求。在分布式存储的架构里，像 namenode 和 datanode 这样的结构，因为元数据的访问频率以及数量相对较低，所以一般情况下 namenode 不会成为性能方面的瓶颈。并且 datanode 集群能够将客户端的请求分散开来，就好像在交通系统中多条小路能够分担车流量那样。

这种架构可以通过增加 datanode 的数量来实现横向扩展，从而提升承载能力，以满足数据增长的需求。例如大型互联网公司，当用户量持续增长时，会不断增添新的服务器，利用分布式架构实现了高效的数据存储，其动态横向扩展的能力在应对不断增长的数据量时非常实用。

区块链存储中的分片

在区块链存储里，分片是个重要环节。其一，存储系统会将数据划分成更细小的片段。像要存储众多视频文件时，会依一定规则进行分片操作。其二，这一规则在不同数据类型下有差异，对待关系数据库和 NoSQL 数据库，不能用同一种分片方法。

分片是将数据分解为便于管理的块，这些块被分布在多个节点上。这样做的目的是提升存储和管理数据的效率。例如，在对影像公司的超大量高清图片进行存储处理时，通过分片让数据分散到不同节点，这有利于数据快速被读取，并且也便于对分片进行管理。

区块链存储的数据加密

分片后的数据需要进行加密。在本地系统中，每一个数据分片都要被加密，并且加密的控制权在内容所有者手中。无论是图片、视频还是文档这类数据，内容所有者都能够决定谁可以访问和查看这些资料。

金融公司的数据是极为敏感的。这些数据经过了加密处理。无论这些数据在不同区域的存储系统中是处于静态状态，还是处于动态状态，除了内容所有者之外，其他人都不能够对其进行查看，也不能够对其进行访问。这样就很好地保障了数据的隐私权以及安全性。

区块链存储中的哈希及冗余

区块链存储系统会根据分片的数据或者加密密钥来生成一种加密输出字符串，这种字符串的长度是固定的。把它添加到分类帐以及分片元数据中，就可以将事务与存储的分片连接起来。

同时，存储系统会对每个分片进行复制操作，以此产生冗余副本。要让冗余副本的数量处于合理的状态，内容所有者就需要设定一个阈值。在企业进行数据存储时，企业可以根据业务的重要程度来确定最小副本数。例如，电信企业为了保证通话记录等数据的完整且不会丢失，会设置足够多的冗余数量，通过这种方式能够防止数据丢失以及性能下降的情况发生，从而保证数据的可用性。

区块链存储的P2P分发及分类帐特性

P2P 网络会把复制的分片分发到分散的存储节点。其中一些存储节点是区域性的，而另一些是全球性的。拥有存储节点的组织或个人，能够如同烫手山芋在多人间传递一样，对复制的分片进行分发。并且，他们还可以凭借出租存储空间，获得加密货币等形式的补偿。

分类帐会记录相关事务的全部信息，其中包括分片位置、分片哈希以及租赁成本等。并且，区块链分类帐具有透明的特性，它是可验证的，也是可追溯的，同时还具备防篡改的特点。如果政务数据被存储在这样的系统里，那么就能够方便进行监督与查询，并且也能够防止数据被非法篡改。

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