شاردینگ چیست؟

با پیدایش بیت کوین، دیدگاه بسیاری از افراد به ارزش بلاک چین تغییر کرد. این فناوری به یکی از هیجان‌انگیزترین پیشرفت‌های فنی قرن بیست و یکم تبدیل ‌شده است. هر چه بلاک چین شناخته‌تر شد، افراد بیشتری برای زیرساخت پروژه‌های خود از آن استفاده کردند. بلاک چین مانند ظهور اینترنت در دهه‌های 80 و 90 میلادی است. در آن زمان اینترنت پیشگام ارتباطات آنلاین بود و بلاک چین امروزه راه جدیدی برای افزایش دارایی براساس شبکه‌های داده و دارایی‌های دیجیتالی ایجاد می‌کند. درواقع این شبکه‌ها شامل محیط فناوری غیرمتمرکز خود هستند که به‌منظور ارائه خدمات دفتر کل و قرارداد هوشمند به اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز (dApps) شناخته می‌شوند. آن‌ها برای تسهیل برنامه‌های خود از اتریوم استفاده می‌کنند. هدف اتریوم ایجاد رایانه جهانی برای اجرا، رشد و گسترش اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز است. شبکه اتریوم درصورتی می‌تواند به این هدف دست یابد که حجم زیادی از داده‌ها را در سیستم خود ذخیره و نگهداری کند. البته این کار در حال حاضر امکان‌پذیر نیست، اما باز هم غیرممکن، یعنی غیرممکن.

شاردینگ چیست؟

واژه شارد (Shard) به ‌معنای قطعه یا تکه می باشد و شاردینگ نیز به معنای قطعه ‌قطعه یا تکه ‌تکه کردن یک چیز است. در واقع می توان گفت Sharding به معنای تقسیم یک پردازش بزرگ به پردازش‌های کوچک‌تر می باشد. برای مثال اگر برای تکمیل یک پازل ۱,۰۰۰ تکه ای، به جای ریختن تکه ها بر روی میز و سپس چیدن آنها، افراد بر اساس رنگ تکه ها، آنها را از یکدیگر جدا و سپس پازل را تکمیل کنند، این دسته‌ بندی باعث می‌شود که بسیار آسان‌تر و سریع‌تر بتوان تکه‌هایی که برای بخش خاصی هستند را بررسی کرد. Sharding می تواند با تقسیم بار پردازش به قسمت‌های کوچک‌تر، باعث افزایش ظرفیت و سرعت شبکه شود. Sharding به ‌لحاظ تئوری می‌تواند به چالش‌های مقیاس‌ پذیری بلاک چین با کمترین هزینه غلبه کند.

چرا باید بدانیم که شاردینگ (Sharding) چیست؟

شاردینگ یکی از پارامترهای مهم در آینده‌ی شبکه اتریوم است. مفهومی که به واقع پیچیده بوده و بسیاری از افراد فعال در این حوزه نیز به خوبی با آن آشنا نیستند. Sharding به دنبال حل مسئله مقیاس‌پذیری در حوزه بلاکچین است. برای اینکه بدانیم شاردینگ چیست ابتدا باید یک گام به عقب برداشته و مفهوم مقیاس پذیری را درک کنیم.مقیاس‌پذیری به زبان ساده به این معناست که کارایی و عملکرد یک سیستم با افزایش تعداد کاربرانی که از آن استفاده می‌کنند، چقدر تغییر خواهد کرد؟ فرض کنید در یک روز ۱۰۰ تراکنش به یک شبکه بلاکچین ارسال شود و هر تراکنش به طور میانگین در ۲ دقیقه پردازش، تایید و انجام شود. حال اگر فردای آن روز، ۱۰۰ هزار تراکنش به همین شبکه ارسال شود، باز هم هر تراکنش به طور میانگین در ۲ دقیقه تایید خواهد شد؟ اگر بله، پس این شبکه مقیاس‌پذیر است؛ یعنی افزایش تعداد تراکنش در عملکرد این شبکه تاثیری ندارد. اما اگر جواب منفی است و زمان میانگین برای تایید تراکنش‌ها افزایش یابد، پس این شبکه مقیاس‌پذیر نیست. این یکی از مسائل مهم برای تمام شبکه‌های بلاک چین است. بسیاری از شبکه‌ها برای رفع این مشکل، راهکارهایی را ارائه داده‌اند که در ادامه با آن آشنا خواهیم شد.

مزایای شاردینگ :

•    داده‌های کوچک‌تر راحت‌تر پردازش می‌شوند: مدیریت داده کار ساده‌ای نیست مخصوصا اگر حجم داده‌ها زیاد باشد. پشتیبانی گرفتن مداوم از اطلاعات و بهینه‌سازی جزء فعالیت‌های معمول در مدیریت داده است؛ بنابراین هرقدر داده‌ها در بخش‌های کوچک‌تری قرار بگیرند، امکان پردازش راحت‌تری خواهند داشت.
•    هزینه تراکنش‌ها کاهش می‌یابد: با استفاده از شاردینگ، اطلاعات به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم می‌شوند و هر نود تنها می‌بایست اطلاعات موجود در شارد مورد نظر خود را ذخیره کند و با توجه به کم شدن میزان اطلاعات مورد پردازش، هزینه تراکنش‌ها کاهش چشمگیری خواهد داشت.

معایب شاردینگ:

•    ترکیب اطلاعات موجود در شاردها: گاهی اوقات برای کارایی کامل شبکه می‌بایست اطلاعات موجود در تمامی شاردها را ترکیب کرد. دریافت اطلاعات از منابع مختلف و ترکیب آن‌ها کار دشواری است.
•    پیچیدگی شاردینگ: تکنیک شاردینگ نسبت به ساختار معمولی مدیریت داده پیچیدگی بیشتری دارد و در صورتی که به درستی اعمال نشود، می‌تواند تمامی اطلاعات موجود در شبکه را از بین ببرد.
•    مشکل سرورهای جدید: افزایش یا کاهش سرور به پایگاه داده موجود در شبکه‌های بلاک چینی دشوار است و در زمان جابجایی اطلاعات در شبکه، سرورها امکان ذخیره اطلاعات جدید را نخواهند داشت و در نتیجه شبکه برای مدتی از کار خواهد افتاد.

نتیجه گیری :
در این مقاله بررسی کردیم که شاردینگ چیست و چه نکاتی پیرامون آن وجود دارد. البته از نظر فنی بحث‌های بسیار بیشتری در این خصوص وجود دارد؛ اما تلاش ما در این مقاله ارائه تصویری ساده و عمومی از Sharding بود. در پایان لازم به ذکر است که شاردینگ به عنوان تنها راهکار موجود برای افزایش مقیاس‌پذیری در شبکه بلاک‌چین به شمار نمی‌رود. با این وجود ایرادات کمتری در مقایسه سایر روش‌ها دارد. باید منتظر ماند و دید که در آینده این راهکار با استقبال بیشتری توسط فعالان حوزه بلاک‌چین مواجه می‌شود یا اینکه راهکارهای جایگزین آن مطرح خواهند شد.