可用性

简单分析服务器的可用性问题

作为信息化建设中硬件架构不可或缺的服务器一直以来都备受关注，同时，服务器的更新换代也在见证着世界领先科技的发展历程，不论是最初的16位处理，还是后来红极一时的32位处理器，甚至包括如今同时支持的32位、64位的处理器以及即将到来的纯64位处理器年代，服务器虽然历经千变万化，但有一点一直是永恒不变的主题，那就是服务器的可用性。一台服务器如果连最基本的可用性都无法保障，它将无法登上时代的大舞台。

究竟什么是服务器的可用性？它包括哪些内容？为什么如此受到大家的关注？下面我们将一一作答。

服务器的可用性（Usability）其实就是要求服务器具有高的可靠性、高稳定性、易于管理维护，不要时不时死机、出故障，尽量少出现停机待修现象。因为多数情况下服务器是要求连续不间断工作的，所以它的性能稳定、可靠是非常重要，如果是普通的PC死机了重启，最多时会丢失一些本台电脑上的文档信息、少量的数据，不会造成巨大的经济损失。但是如果服务器出现死机的情况，后果将不堪设想。因为许多重要的数据、资料、信息、记录都保存在服务器上，尤其是许多网络服务都在服务器上运行，一旦服务器发生故障，将会造成大量数据丢失、许多重要业务停顿，如代理上网、安全验证、电子邮件服务等都将失效，如果是需要计费的网络，将无法提供准确的计费数据，不但无法实现安全运营，严重的将造成整个网络的瘫痪，其损失是难以估量的。而易于管理和维护就不必说了，对于非专业的用户而言能够用最简单的管理去维护网内的所有设备是他们很开心的事情。所以综上所述，高可靠性、高稳定性和易于管理维护是服务器可用性的具体体现。

但是在服务器的硬件架构的设计上如何来保障可用性呢？关键是要做到硬件冗余和硬件在线诊断技术。其中常见的硬件冗余包括：磁盘冗余、电源冗余和风扇冗余，另外还有一些RAM冗余、PCI适配器冗余和网卡冗余等；而硬件在线诊断技术则需要包括：热插拔技术、内存保护技术、内存检查和纠错技术、内存镜像技术、内存热添加/交换技术、活动PCI技术、活动诊断技术等。

硬件冗余比较容易理解，就是对硬件的组成部件采用冗余备份的方式来保障因部分部件损坏引起的硬件系统的瘫痪，但是出于对设备成本考虑，所以不能做所有部件的冗余，一般都是对其中一些关键部件的冗余，比如说磁盘冗余技术，就是人们常说的RAID（磁盘阵列）技术，即：把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。在现在的服务器产品中，基本上都采用了此项技术，支持RAID0、RAID1，使服务器可以充分利用总线的带宽完成数据的操作，显著提高磁盘整体存取性能，最大限度的保证用户数据的可用性。同时现在的服务器产品有些已经可以提供双电源和双风扇的冗余备份，还可以支持热插拔技术，这就给电源和风扇创造了一个轻松负荷的工作状态，减少了因电源或风扇的损坏而出现的系统内部问题，从根本上避免了服务器的工作不稳定和停机。

但是仅仅提供了硬件不见得冗余是远远不够的，还需要一些硬件在线诊断技术的配合，才能使服务器的可用性发挥至极致。比如热插拔技术，就是指有些部件可以在系统带电的情况下对部件进行插、拨操作。这非常重要，因为当我们发现一些部件已损坏，但因为提供了硬件冗余，所以系统仍能继续保持良好运行。我们需要把损坏的设备更换下来，如果没有热插拔技术，就必须关闭服务器的电源才能进行，这样就会造成人为的服务器停机。随意在航天联志的服务器产品，绝大多数都采用了支持硬件热插拔的功能，比如在电源、硬盘、风扇、内存、网卡等。

在这里我们还需要提到内存纠错技术----ChipKill内存技术，这是一种新的ECC内存保护标准。随着基于Intel处理器架构的服务器的CPU性能在以几何级的倍数提高，而硬盘驱动器的性能同期只提高了5倍，因此为了获得足够的性能。服务器需要大量的内存来临时保存在CPU上读取的数据，这样大的数据访问量就导致单一内存芯片上每次访问时通常要提供4（32位）或8（64位）比特以上的数据。一次性读取这么多数据，出现多位数据错误的可能性会大大地提高，而ECC又不能纠正双比特以上的错误，这样就很可能造成全部比特数据的丢失，系统就很快崩溃了。

现在一个服务器上安装的内存逐渐增多，在系统中发生与内存有关的错误的可能性也在增大。所以在保障服务器产品可靠性上，不单单采用了Chipkill修复技术，还包括内存保护、内存镜像和热交换性能等一些纯硬件方法，以及内存热添加技术等一些软件方法全方位的保障设备的可靠性，使整个系统的可用性得到了最大的体现。

内存镜像是将内存数据做两个拷贝，分别放在主内存和镜像内存中。系统工作时会向两个内存中同时写入数据，因此使得内存数据有两套完整的备份。由于采用通道间交叉镜像的方式，所以每个通道都有一套完整的内存数据拷贝。

在系统芯片组中设置有 “容错阈值”。如果任意内存达到了“容错阈值”，其所在通道就被标示出来，另一个通道单独工作。但仍然保持双通道的内存带宽。

内存镜像有效避免了由于内存故障而导致数据丢失。镜像内存和主内存互成对角线分布，如果其中一个通道出现故障不能继续工作，另一个通道仍然具有故障通道的内存数据，有效防止了由于内存通道故障导致的数据丢失，极大提升了服务器可靠性。镜像内存的容量要大于等于主内存容量，当系统工作时，镜像内存不会被系统识别。因此在投资方面，做内存镜像数据保护的投资是没有内存保护功能的一倍。

内存热备（Sparing）进行内存热备时，做热备份的内存在正常情况下是不使用的，也就是说系统是看不到这部分内存容量的。每个内存通道中有一个DIMM不被使用，预留为热备内存。芯片组中设置有内存校验错误次数的阈值, 即每单位时间发生错误的次数。当工作内存的故障次数达到这个“容错阈值”，系统开始进行双重写动作，一个写入主内存，一个写入热备内存，当系统检测到两个内存数据一致后，热备内存就代替主内存工作，故障内存被禁用，这样就完成了热备内存接替故障内存工作的任务，有效避免了系统由于内存故障而导致数据丢失或系统宕机。这个做热备的内存容量应大于等于所在通道的最大内存条的容量，以满足内存数据迁移的最大容量需求。

众所周知，系统过热是影响服务器稳定最主要的原因，怎样保证了服务器在恶劣环境下长时间满负荷运转的温度正常？比如说采用了前进风的方式，与侧进风的方式不同，这种进风方式保证了用户实际应用过程中，让安装在机架上的服务器能够有完全通畅的风源。冗余风扇只是提供了保证当一个散热风扇出现故障不能起到散热作用时另一个风扇会马上工作，保证了一定的散热能力。

现在有些服务器产品更增加了独特的导风通路，可以集中并控制风流的方向。散热问题的解决在提高了系统的可靠性的同时，有效延长部件的寿命。

新的 iPadpro，能不能带来更多的差异化呢？现在的 iPad Pro 有两种不同的尺寸供我们选择，分别是 12.9 英寸和 9.7 英寸。不管哪一个，都运行苹果最先进的 iOS 系统，配置强大的 A9X 处理器，支持 Apple Pencil 和拥有四种漂亮的颜色，尽管它们非常相似，但是在可用性方面，却有很大的不同。

首先让我们看一下它们屏幕之间的区别，9.7 英寸的 iPad Pro 拥有一个分辨率为 2048 x 1536 ，264ppi 和 4:3 纵横比的屏幕，而且，它的屏幕拥有 DCI-P3 广色域标准，同时，它还配置了一个新的、定制的防眩光图层，它还使用两个环境光传感器来检测环境的色温，图像色彩在高光环境中的效果远远好于其他任何移动显示屏，而且 9.7 英寸 iPad Pro 的屏幕使人看起来显得更自然。

至于 12.9 英寸的 iPad Pro ，它拥有分辨率为 2732 x 2048 ，264ppi 和 4:3 纵横比的屏幕，不过，它没有 DCI-P3 广色域标准，但是它的屏幕配置了一种氧化物薄膜晶体管，我们可以看到更快和更均匀的像素变化，同时这样的配置也能最大化 iPad Pro 的续航时间，同时还能保证屏幕的质量。

当然了，或许新的 iPad Pro ，将会拥有更好的屏幕环境光调节器。

从性能上来说，它们最大的区别在于 RAM 上，9.7 英寸的 iPad Pro 配置了 2GB RAM ，而 12.9 英寸的 iPad Pro 配置了 4GB RAM ，而且它还拥有 USB 3 Lightning 端口，不过在实际使用中，它们的差距其实并不会太明显。

如果从相机的角度来说，自然是 9.7 英寸的 iPad Pro 更好，毕竟它配置了 1200 万像素，可以拍摄 4K 视频和最先进的 iSight 摄像头，同时它的摄像头还拥有闪光灯。反观 12.9 英寸的 iPad Pro ，它只拥有 800 万像素的后置摄像头而且没有闪光灯，或许是苹果看到了这个缺点，所以后来推出 9.7 英寸的 iPad Pro 时，专门升级了它的相机配置和功能。

两者的虚拟键盘肯定是一样的，只不过，12.9英寸的 iPad Pro 由于更大，显然提供了更多的空间。9.7 英寸 iPad Pro 的虚拟键盘不仅将许多键位放在了不同的页面里，在横屏状态下一调出就占据了一半的屏幕空间，一个键盘就把输入框遮挡得差不多。大的好处，这时候就体现出来了。

在扬声器的配置上，两者都拥有 iPad 系列中最棒的内部音频系统。

那么它们最重要的差异是什么呢？这主要体验在两个方面。

尺寸。对于 12.9 英寸对于平板电脑来说，显得太大了，这样的尺寸更适合笔记本电脑的大小。而 9.7 英寸的 iPad Pro 对于要用它来工作的人来说，又显得小了一些。从重量上来看，两者相差半磅左右，所以不管是哪款 iPad ，它都是轻量级的。

而从屏幕的技术看，毫无疑问是 9.7 英寸的 iPad Pro 完胜的。从性能上来说，又是 12.9 英寸 iPad Pro 更好一些，同时它支持 USB 3.0 端口，不过再考虑到价格嘛。。.。。.

最后，分析师认为，经常出门旅行或者需要移动办公的朋友，肯定会更喜欢 9.7 英寸的 iPad Pro ，毕竟它是我们可以拥有的，最完美的便携式平板电脑。它较小的尺寸便于我们携带，尽管它的数据传输和性能略微比它的“大兄弟”要弱上一些。

而对于那些要利用 iPad Pro 深度办公，或者想取代自己笔记本电脑的工作者来说，12.9 英寸的 iPad Pro 显然是一个更好的工具。它拥有更强的处理器和更快的数据传输速度，如果你正寻找一个平板电脑用来进行艺术创作，制作音乐，编辑照片，或许 12.9 英寸的 iPad Pro 应该就是你想要寻找的那一个。

根据Macromedia 顶级flash设计者、开发者以及可用性专家的建议，收集整理了下面这个关于创建Flash站点的十大技巧。这些技巧只是一个开始，将继续提供更多的研究，学习与技巧。

1.记住用户的目标

用户往往带着目的访问一个站点，每个链接，每次点击都要合乎他们的经验并且引导他们通向他们的目标。当传输你的页面时，应该让关键的导航链接首先装载——万一用户想转到网站其它的区域。模仿通常的用户图形界面往往可以增加可用性。

2. 记住网站的目的

网站设计应该反应商业或者客户的需求，有效的传播主要信息与促进品牌。然而网站的目标最好通过尊重用户的习惯来达到，所以站点结构必须满足用户的需要，快速的将用户引导至其目标而避免任何公司和区域行话。

3. 避免没有必要的介绍

虽然介绍的动画非常精彩，但是它们往往延误了用户访问他们正在寻找的信息。应该经常提供给用户一个忽略介绍的命令或者访问你的主页的选择，当他们第二次访问您的主页时，对所有的用户都应该忽略简介动画(使用客户端的javascript来完成这个功能)，然后在目标页面提供返回到动画页面的选择。

4. 提供合乎逻辑的导航与交互

· 保证用户的导航: 显示用户访问过的上一个地址和他即将访问的下一个地址. 通过链接的不同颜色在用户访问后提醒他们访问过的页面.

· 提供用户一个轻松跳出他们正在访问的部分回到出发点的的链接.

· 明确说明每个链接的位置. 保证链接的结构和命名法的可视性，而不是隐藏它们直到用户触发了某个事件(比如鼠标移近).

· 确保按钮定义了足够好的反应区域.

· 利用Flash流的特性首先装载主要的导航元素.

· 确保导航的后退按钮. 为了做到这一点可以使用浏览器内置的前进和后退导航系统，将Flash影片逻辑的分成几块并置于独立的HTML页面中. 做为一种选择， 为影片建立一个基于Flash的后退按钮以便用户可以利用它后退到一个包含上一个访问页面的场景或帧。

5. 设计的连贯性

提高您的站点性能的最好方法是用户界面的一致性. 元素结构的再使用，元素的设计以及命名的习惯将使用户在导向他们的目标时对站点传达的信息的注意力更加丰富， 而且这也有利于站点的维护. 你可以在整个站点中使用小影片(Smart Clip)来重复使用交互元素， 还可以让最初导航系统的文字和图片在目标页面中重新使用.

6. 不要过度使用动画

避免不必要的动画. 最好的动画应该是可以增加站点的设计目标的动画， 在导航的时候讲述一个故事或者有帮助的事情. 在包含大量文字的页面使用重复的动画将使视线从消息转移.

7. 慎重使用声音

声音可以为你的站点锦上添花但是绝对不是必要的. 例如：使用声音来说明用户刚刚触发了一个时间. 确保使用了声音的开关与音量调节方法， 并且要记住声音会显著的增加文件的大小. 当你确实使用了声音的时候，Macromedia Flash会将声音转换为MP3文件甚至流媒体化.

8. 面向低带宽的用户

越少的下载越好. 初始的下载页面大小不能超过40K， 包括所有Macromedia文件，图像和HTML文件. 为了减少下载时间， 使用矢量图形(除非图像使压缩过的BMP， 那样最好仍保持为BMP格式)， 并且只有在用户确定的要用到某个文件时才使用Load Movie动作. 如果用户必须等待， 提供一个装载的时间序列与进度条， 只要可能，必须在前5秒内装载导航系统.

9. 设计的易用性

确保你的站点的内容能被所有的用户阅读， 包括那些残疾用户. 高度使用ALT标签可以确保网站内容能被辅助工具解释. 影片的可缩放性是让更多用户了解网站内容的另一项易用的Macromedia特色. 如果需要一个彻底的Macromedia Flash内容可用性的讨论，请登陆Macromedia Flash可用性网站.

10. 可用性测试

让一些新手来访问站点并同时完成用户目标与站点目标. 甚至简短的Macromedia Flash动画都有可能阻挡用户实现目标， 所以使用Macromedia Flash的带宽模拟器(Bandwidth Profiler——译者注)(在视图菜单的测试影片模式下)来分析站点在不同带宽模式下的性能.每次 重复测试影片哪怕是很小的改动. 确保站点的测试者从人口统计学上合乎站点的预定用户—特别是预定用户中有对站点的导航有不同级别的满意程度.

太长不看

数据可用性并非只有 链上/链下 之分，而是一段频谱。StarkEx 的部署方案将覆盖整个频谱。目前，StarkEx 实例既可以是 Rollup（二层交易数据会上链），也可以是 Validium（交易数据放在链下）。首个 StarkEx 实例是 Validium 方案。

我们将介绍一种新的设计Volition。Volition 是一种混合 链上/链下数据 的解决方案，可以让用户动态地选择数据的存储位置。StarkEx 即将支持 Volition 。

背景

我们最近在以太坊主网首次上线了 StarkEx 。这一版的 StarkEX 作为后端支持着 DeversiFi 去中心化交易所。而 DeversFi 所选的数据可用性方案是通过数据可用性委员会（DAC）将交易数据存储在链下。DeversiFi V1.0 之所以选择这种方案，是因为它不能将客户（专业交易者）的交易历史记录到链上，以免将客户的交易策略透露给竞争者。DeversiFi 在数据可用性方案的选择上充分考虑到了客户的需求，同时尽可能免去他们对 DAC 的信任。需要注意的是，DeversiFi 选择链下数据方案的另一个原因是可扩展性：可扩展性可以带来流动性，对于一家新兴去中心化交易所来说至关重要。

StarkEx 的上线引发了一场关于如何合理命名不同可扩展性方案的讨论，因为它们的数据可用性方案毕竟不同。我们建议对定义进行如下改进。

根据上述定义，DeversiFi V1.0 的技术方案应该叫 “Validium”。

动因

我们相信数据可用性是可扩展性方案的一大重要维度。我们知道不同的应用、用户、运营者都有各自独特的需求，从而影响到它们对数据可用性方案的选择。开发可扩展性方案的公司需要提供不同的产品，来满足其 客户/用户 的多样化需求。

过去一年来，我们在数据可用性方案的设计上投入了大量研究。这是一个丰富的多维度领域，并且随着区块链的发展，整个生态系统对区块链的理解也将得到发展。我们希望解释现有的权衡关系，并研究出改进方案。具体来说，我们致力于设计出具有亚线性可扩展性（在可扩展性上优于 ZK-Rollup）的数据可用性方案；随着以太坊上的拥堵加剧，这类方案就愈发重要。如果以太坊成为了理想中的通用公共基础设施，势必会对可扩展性提出更高的要求。

Volition

我们的价值主张很简单：让用户在进行个人交易时，可以随时自由选择任意程度的数据可用性偏好，不受资产类型的限制。假设有一家交易公司的 风险/回报 预测反映了用户对安全存储资金以及较低交易费的偏好。在这样一家公司，交易日开始时，资金会转移到交易者的链下数据（OFFD）账户中。出于安全性原因，在交易日结束时，所有资金都会被转移到链上数据（OND）账户中。

从概念上来说，StarkEx 中的每个账户都会被定义为 OFFD 或 OND 。用户可以控制多个账户，然后根据需要在这些账户之间转移资金。StarkEx 会为每一批交易生成一个证明。如果某批交易中包含了 OND 用户的交易，则相应的证明必须这些 OND 账户的余额（即此前批次的处理结果）作为公共输入（调用数据）。

因此，上图应该更新成这样：

我们正在实现这一设计，具体的部署细节很快就会发布。

隐私性

目前，市面上可用的解决方案都存在隐私性问题。如上文所述，正是隐私性方面的担忧促使 DeversiFi V1.0 选择了 StarkEx 。将零知识证明（ZKP）与加密技术相结合的系统可以实现数据隐私性。这类系统可以应用于 OND（Rollup）和 OFFD（Validium），为用户带来更好的隐私性。

OND ：我们有一种可以让加密数据上链的设计。这可以让交易者既享受 Rollup 的安全性，又不用担心会损害隐私性并暴露自己的交易策略。

OFFD ：隐私性能够确保 DAC 成员无法滥用职权：他们依然可以证明数据可用性，但是无法获知交易或余额的具体细节。因此，StarkEx 的 DAC 成员人数可以扩大 10 倍（目前是 6 人）。DAC 扩大之后，签署每批交易所需的人数也会增加。

此外，DAC 成员的职责也会减少到只需签署由 StarkEx 处理的每批交易即可；数据可以公开—— DAC 成员不再承担数据保密的责任。总之，无论选择什么配置，被赋予了隐私性的 StarkEx 会成为更加完善、安全的产品。

接下来，我们将更深入地介绍我们设计的两个数据可用性增强功能。我们的目的是分享有用的设计，并凸显数据可用性的设计空间。

最小可行性回滚（MVR）

在考虑 OFFD 解决方案时，我们的一个担忧是数据不可用攻击：在运营者和 DAC 均遭到攻击的情况下，攻击者可以在不公布所需数据的情况下（即，创建一个数据不可用状态）将系统转换成一个新的状态。

最小可行性回滚（MVR）可以将一个数据不可用状态回滚到一个数据可用状态，从而解决这一问题。与此同时，MVR 可以确保系统在回滚到新状态（state_new）之后仍具有偿付能力，从而防止双花。在一个 MVR 系统中，每次取款都需要将（最后 k 批交易中的）所有与该账户相关的存款交易提交上链。state_new 基于一个数据可用的最近状态（state_recent），但它并非单纯地复制了这个状态。state_new 是一个 “具有偿付能力的” 状态，包含了（最后 k 批交易中）所有流入和流出 StarkEx 的交易（以取款交易告终）。因此，用户可以从处于新状态的系统中取款。

这种 MVR 设计可以防止双花攻击，即，攻击者先在 state_recent 后取款，然将系统转变成数据不可用状态；一旦系统回滚到 state_recent ，攻击者就可以重新获得之前已经取走的资金。

有了 MVR ，只要双花攻击在 k 批交易内被发现，系统就可以回滚到 state_new ，因为这几批交易期间提交的证明中所包含的信息足以用来构建一个具有偿付能力的状态。

就可扩展性而言，一些数据会被发送至链上，但是在通常情况下，需要上链的数据少于 Rollup （在最糟糕的情况下，与 Rollup 一样多）。该系统在设计上合理利用了快速取款机制，因此不像 Validium 那样需要额外的公共输入。

点击此处，了解MVR 的详细说明，包括如何计算 state_new 。

免信任型链下数据可用性（TODA）

在免信任型链下数据可用性模型中，用户可以选择成为权力用户（PU），以完全免信任的方式运营。PU 始终将资金掌控在自己手中：通常情况下，PU 会像 DAC 成员那样，为每个证明提供签名。PU 可以通过签名来证实他们有权访问自己的 OFFD 。即使 DAC 成员没有按规定公布所有数据，PU 也可以在紧急情况下激活 “逃生舱（Escape Hatch）”。在没有及时签名的情况下，PU 的资金会自动从链上退回应用智能合约 —— 这属于保护性取款，在 TODA 改进后的免信任性中起到核心作用。

不想成为 PU 的用户可以选择信任链下实体，不再仅限于信任 DAC 成员 —— 他们可以选择信任任何愿意成为瞭望塔的 PU （需要授权该 PU ）。我们之后会发文详细介绍该协议。

结论

对于任何具有可扩展性的区块链系统来说，数据可用性都是至关重要的一部分。区块链生态系统，尤其是 StarkWare ，都在努力探索这方面的设计空间。本文介绍了我们想到的一些比较优秀的设计，包括 Volition 。通过 Volition ，用户每次交易时都可以自由选择是将数据放在链上还是链下。

（完）

每当风云变幻之时，人们都会开始思考我们所部署的系统下一步的发展是什么。

DeFi在以太坊的崛起也把这样的疑问带到智能合约平台层面。目前以太坊的gas费达到了史上最高，各种的拥堵使得用户和应用开发者不由得发出这样的疑问：以太坊真的是对的选择吗？

这是一个非常微妙的问题，需要考虑多个变量的影响：

➤ 主网发布后的一系列新Layer2方案

➤ Eth 2.0+分片进程

➤ 新的、资金充足的layer1链，例如Solana、Near

➤ 以太坊在社区或工具层面的惯性

➤ 应用链+互操作性技术，例如Cosmos、Polkadot

➤ 在DeFi基元互操作性和新应用低费用间的权衡

需要追踪的信息太多了！生态里的很多叙事都受叙事者的逐利动机影响，很多时候无济于事。

我想讨论一个让我感到兴奋的、可能的未来——将Eth 2.0的分片用作Layer2的一个数据可用性层。

这是非常技术性的表述，也是我觉得它不像其他网络文章中的概念得到那么多关注的原因。我希望这能提供另一个关于未来的思维模型，供读者在未来5到10年里用作参考。

数据可用性到底是什么？

“数据可用性”不怎么为人熟知，却是非常重要的概念。它经常出现在研究者间的对话里，但我很少看到它在圈外被讨论到。

数据可用性可能成为区块链的一个特性。除了了解它是什么，了解它不是什么也非常有帮助。

目前，链上数据的可靠性是没有得到保障的。比如，如果想知道在某区块的交易里发送者的账户余额是否足以支付，这一信息不是数据可用性能提供的。

数据可用性可提供的是保证任何用户 (包括轻客户端) 都可以在区块链上找到所有数据。

下图将数据可用性区块链进行了可视化：

它只是数据元素的一个序列，而不对其内容进行解读。大概可以简单将它看作是一个有序的、无须许可、仅添加的数据库。

但对于像比特币或以太坊这样的区块链，我们需要更多功能，我们需要知道哪些交易是有效的、哪些是无效的。

我们不必在区块链上处理这个问题，我们可以在一些“执行环境”里解释数据可用性区块链，它能分辨出哪些数据块是有效的、哪些是无效的：

如果我们在“执行环境1”里解释我们的区块链，那么数据块1代表有效数据，数据块2代表无效数据。这个执行环境在其他地方是可用的，比如layer2。

这个方法的美妙之处在于它完全将数据从执行里分离出来。我们可以架构一条能快速将数据进行排序和处理执行的链。然后，通过一个layer 2的执行环境对数据进行解释，像optimistic rollup那样。

Eth 2.0分片作为数据可用性层

Eth 2.0的一个可能未来是，除去一个分片外，其他所有分片都变成Layer 2的高吞吐量数据可用性区块链。而那个例外分片用作eth1的数据过渡，因此是唯一一个能在共识层面上定义数据意义的分片。

下图为执行环境可视化：

那些认为不可能实现跨分片交易的忧虑在未来将会得到解决。Layer2可以在它的交易里利用所有的分片。最终，分片间的经济区隔将完全取决于layer 2。

我们不必等到Eth 2.0的阶段2才能实现。在此我不做个人估计，但这会加速更加可扩容、可执行化以太坊的到来。

当然这只是一个愿景。最终无法实现的可能性也存在，但如果真的实现了，这将带来深远影响。

新一轮的协议战正在进行中！

我们准备要进入一个充满未知的世界，因为区块链和扩容技术试图在这个新的、高度拥堵的DeFi体制里进行自我实现。

聪明人会考虑许多不同的可能性，并且紧密追踪其发展，理解正在发生的事。本文对未来的可能性进行了简单探索，我希望它能够为读者增加一种关于未来的构想。

每当情况突然偏离预期，人们就开始思考如何更改已有系统。

随着以太坊上 DeFi 的兴起，人们就开始思考以太坊的区块空间问题。以太坊的 gas 价格达到了前所未有的高点。面对以太坊上的拥堵问题，用户和应用开发者不由得产生了疑问：以太坊是正确的选择吗？

事实证明，这是一个非常复杂的问题，我们需要考虑以下几个变量：

一些新的 Layer2 方案即将主网上线

Eth 2.0 +分片的进度

资金充足的新型 Layer 1 链，如，Solana/Near

以太坊社区怠惰，对工具开发积极性不高

Cosmos/Polkadot 等应用链 + 互操作性技术

新型应用要在与 DeFi 项目的互操作性和低手续费之间进行权衡

如上所述，我们要了解的有很多！但是了解这些也无济于事，因为在整个生态系统中，很多漂亮话都是因为叙事者由经济利益驱动。

在此，我想要探讨我非常期待的一个关于未来的设想：将 ETH 2.0 分片链作为Layer 2 的数据可用性层。

数据可用性是一个非常专业的技术术语，我想这就是为什么在科普型技术文章中，这个术语不像其它概念那样受欢迎。

我希望，在接下来的 5 至 10 年，数据可用性能够成为人们拿来参考的维度之一。

数据可用性是什么？

“数据可用性（data availability）” 是大多数人没有理解的重要概念之一。虽然研究人员经常提到这个概念，但是我很少看到其他人讨论它。

我将在本文中讨论数据可用性的概念，但是不会涉及具体的技术细节。如果你想深入了解技术细节，这里有一些非常专业的文章可供阅读。

数据可用性是区块链可能具备的一种特性。除了理解它是什么之外，理解它不是什么也很有帮助。

数据可用性并不能保证链上数据的完整性。例如，要想知道区块中交易的发送者是否有足额多的余额，需要的就不只是数据可用性。

数据可用性只能保证任何用户（包括轻客户端）都能在区块链上找到所有数据。

以下是具备数据可用性的区块链的示意图：

如上图所示，就是一个有序的数据元素序列，但是不知道这些数据元素代表什么。简单来说，你可以把它想象成一个只能添加数据的免许可型有序数据库。

对于比特币和以太坊之类的区块链来说，我们需要的不只是数据可用性，还要能够知道哪些交易是有效的，哪些是无效的。

如下图所示，我们可以将具备数据可用性的区块链放到某个能够辨别数据块有效性的 “执行环境” 中进行翻译：

假设我们将这条区块链放到 “执行环境 1 ” 中翻译，数据块 1 代表有效数据，数据块 2 代表无效数据。“执行环境 1” 可以在其它地方，如 Layer 2，上运行。

这个方法的优点在于，它将数据与执行完全分开。我们可以构建一条能够真正快速进行数据排序并处理执行的链，然后通过 Layer 2 执行环境（如 Optimistic rollup）来翻译这些数据。

将 Eth 2.0 分片链作为数据可用性层

Eth 2.0 未来的一种可能是，除了一条分片链之外，剩下所有分片链都成为高吞吐量的数据可用性区块链，供 Layer 2 使用。唯一例外的那个分片链由 Eth 1.0转化而成，用来存储达成共识的数据。

示意图如下所示：

一切关于跨分片交易不可行的担忧都将烟消云散。Layer 2 可以使用所有分片链来执行交易。最终，分片链之间的经济差异完全取决于 Layer 2。

我们不一定要等到 Eth 2.0 Phase 2 上线。

当然了，这只是一个愿景，也有可能不会实现，但是一旦实现了，就会带来重要意义。

新的协议之战即将开启！

随着区块链和可扩展性技术试图进军高度拥堵的 DeFi 领域，我们即将进入一个充满未知的世界。

聪明的人会考虑到多种可能性，并密切关注 DeFi 领域的发展情况。我希望我们能够一起探索本文提到的未来设想。

我将在之后的文章中进行更深入的探索。