Оборудование с высокой стоимостью приобретения может быть доступно лишь немногим пользователям. Основная цель шардинга для блокчейна — повысить масштабируемость. Поскольку транзакции могут обрабатываться и проверяться быстрее, требуется меньше времени. В криптовалютном мире Sharding разбиение выполняется в основном горизонтально.

Другие Блокчейны, Использующие Шардинг

Здесь преимущество заключается в том, что у вас убирается сложность прокси. Зная ключ секционирования (идентификатор пользователя), можно найти соответствующий номер секции. Если подходящей строки не существует, можно выбрать нужную секцию и добавить строку в таб лицу. Впоследствии сопоставление можно будет изменить, потому стратегия и называется динамической. Шардинг значительно усложняет архитектуру базы данных и логику приложений, требуя тщательного проектирования и исполнения.

Как долгожданное решение для масштабирования первого уровня, когда шардинг будет успешно реализован после преодоления технических трудностей высокого уровня, его потенциальные преимущества будут весьма значительными. Шардинг был принят некоторыми блокчейнами, и в предстоящем ETH 2.0 он также будет принят в надежде значительно улучшить производительность сети. Шардинг (Sharding) — метод разделения, хранения и обработки данных несколькими узлами обработки одновременно. Шардинг представляет собой метод разделения базы данных, который играет решающую роль в повышении масштабируемости и эффективности блокчейнов, особенно в контексте Web3. По мере роста децентрализованных приложений (dApps) и сервисов растет спрос на более быстрые и эффективные решения блокчейнов. Sharding позволяет блокчейну обрабатывать несколько транзакций одновременно, поскольку каждый шард работает независимо, снижая нагрузку на основную цепь.

• Например, видно, что жирные данные текут уже в два места.
• Каждый шард начинает делать обработку больших транзакций и поддерживает больше реестров.
• В итоге каждому ноду не потребуется проводить обработку абсолютно всех операций блокчейна или осуществлять управление им.

Преимущества Шардинга

Кроме того, поскольку «осколки» могут храниться на разных серверах, этот инструмент может быть полезен для крупных корпораций с большими базами данных, которые необходимо хранить отдельно. В качестве примера можно привести многонациональные корпорации, работающие в разных странах. Синхронизация нод может вызывать задержки в сети из-за обмена и обновления информации между разными нодами. Кроме того, нода с меньшей вычислительной мощностью или плохим сетевым подключением будет замедлять весь процесс синхронизации и снизит общую производительность блокчейн-сети.

В рамках этой процедуры планируется увеличить скорость, работоспособность и масштабируемость всей сети. Достигнуть этих целей планируется, в том числе, и за что такое шардирование счет шардинга. Популярные приложения и сайты рано или поздно должны масштабироваться, чтобы ускорить доступ к данным и увеличить трафик. Например, соцсеть набрала миллионы пользователей, и одного сервера ей уже недостаточно. Чтобы распределить данные на несколько серверов и обеспечить им безопасность и целостность, нужна база данных с соответствующей архитектурой — шардированная база данных.

Однако, как и в случае с любой другой развивающейся технологией, успех будет зависеть от продолжения исследований, разработок и тщательного тестирования шардинга. Горизонтальное разделение обеспечивает целостность данных, поскольку каждый шард содержит полные данные о транзакциях и предоставляет ноде полную и точную копию своей части блокчейна. При вертикальном разделении данные блока распределяются между разными нодами, что затрудняет выполнение фундаментально важного аспекта блокчейн-сетей — поддержание целостности и безопасности данных. Шардинг является важным шагом на пути к разрешению разных проблем в блокчейне. Разработчики различных проектов видят в шардинге потенциальное разрешение множества вопросов.

Динамическое распределение позволяет организовать стратегию секционирования любой сложности, фиксированное такого богатства выбора не предоставляет. Горизонтальный шардинг, также известный как шардинг данных, подразумевает разделение таблицы базы данных на несколько баз данных или экземпляров базы данных. Каждый шард сохраняет одну и ту же структуру таблицы, но содержит разное подмножество данных, обычно разделяемое на основе ключа шарда. Разделение происходит таким образом, что каждая строка таблицы хранится только в одном шарде. Идея шардинга заключается в том, чтобы узлы не занимались обработкой одних и тех же данных, а выполняли только определенные вычисления. Блокчейн разделяется на множество отдельных шардов, в которых существует набор своих узлов, которые работают только внутри этого сегмента.

Основой большинства криптовалют является транзакция – поэтому в блокчейне шардинг применяется на уровне транзакции. Именно она разбивается на отдельные части, которые также называются шардами. Эти части отправляются на разные узлы и обрабатываются ими. Шардинг данных разделяют на вертикальный и горизонтальный. Это связано с тем, что база данных изначально представляла собой таблицу. Если разделять таблицу на вертикальные столбцы (заголовок и все данные под ним), то это вертикальный шардинг.

В экосистеме каждый вспомогательный узел, или шард, работает независимо. Такой принцип приводит к значительному повышению скорости транзакций. В основу заложена технология параллельной обработки, о которой мы упоминали неоднократно. В этом случае и проявляется положительная характеристика шардинга – одновременная обработка транзакций, сокращение требований к ресурсам. В вопросе, как работает шардинг, необходимо отметить не только принцип технологии, но и преимущества и недостатки подхода.

Методы Шардингаметоды Шардинга

В ходе вертикального деления контактные данные могут быть в одной таблице, а описание с фото – в другой. Горизонтальное и вертикальное разделение представляют собой несколько ключевых подходов для увеличения баз данных. Независимо от того, что методики предназначены для результативного управления данными, рабочий принцип отличен. В самом простом воплощении вместо поддержки одного блокчейна трейдеру предстоит поддержать два и назвать каждый шардом. Каждый криптовалютный кошелёк из них поддерживается независимым нодом, который осуществляет проверку транзакций и формирует блоки – валидаторы. Шард ответственен за определенное количество контрактов с аккаунтами.

Увеличение результативности дает стабильную транзакционную обработку с эксплуатационным удобством. В дополнение к теме, что такое шардинг в блокчейне, можно отметить, что это решение масштабируемости первичного уровня, потому что оно подразумевает сетевое изменение связного списка. Отличается большей эффективностью, чем подключение единой сети ethereum, работающей на Proof of Work. Блокчейн обеспечивает децентрализацию с прозрачностью и безопасностью. А масштабируемость, как безопасность и децентрализация является триллемой блокчейна.

Реализация шардинга открывает новые возможности для развития криптовалют и улучшения их функциональности. Следует ожидать, что шардинг будет продолжать играть ключевую роль в развитии блокчейн технологий и сделает криптовалюты еще более доступными и удобными для пользователей по всему миру. В настоящее время в сети Ethereum, а также в других блочных цепях, каждый узел — это место хранения глобального состояния сети. В перечень хранимых данных входит баланс счетов, код контрактов и всей дополнительной соответствующей информации. Кроме того, все узлы участвуют в обработке всех транзакций. В системе с шардингом для управления шардом необходимо гораздо меньше вычислительных мощностей, чем для управления всей сетью.

Результат — скорость транзакций падает, комиссии растут, и все это становится препятствием для расширения и развития проекта в будущем. Деление сети на шарды (их еще называют осколками) позволяет увеличить пропускную способность блокчейна и таким образом решить эту проблему. Шардинг впервые был использован в больших базах данных, распределяя их по нескольким серверам. Это сделало его методом масштабирования и стало использоваться блокчейнами для разделения состояний и обработки транзакций. Благодаря шардингу каждому узлу сети нужно обрабатывать только часть всех транзакций. Также, sharding увеличивает пропускную способность сети по мере ее расширения и роста числа валидаторов — свойство, называемое горизонтальным масштабированием.