Hiệu quả của việc thực hiện giao dịch là rất quan trọng đối với khả năng mở rộng và trải nghiệm người dùng cho các mạng blockchain. Thông lượng cao (the số lượng giao dịch trên mỗi second) và độ trễ thấp (quick xác nhận times) cho phép trải nghiệm dApp mượt mà ngay cả khi sử dụng nhiều. Để mang lại trải nghiệm tốt hơn cho người dùng, nhóm phát triển Cronos đã làm việc chăm chỉ để tối ưu hóa hiệu suất nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Hai cải tiến chính đã đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng cường xử lý giao dịch và quản lý trạng thái trên Cronos là BlockSTM và MemIAVL.
Những đổi mới này đã được đồng góp và thiết kế để mang lại lợi ích cho hệ sinh thái Cosmos rộng lớn hơn và đã truyền cảm hứng cho việc áp dụng ở nơi khác.
Tổng quan về BlockSTM
BlockSTM ( Memory) giao dịch phần mềm cấp khối là một công cụ thực thi song song mang lại tính đồng thời cho việc xử lý giao dịch trên Cronos. Theo truyền thống, các nút blockchain xử lý các giao dịch tuần tự, điều này có thể tạo ra nút thắt hiệu suất. BlockSTM cải thiện điều này bằng cách cho phép nhiều giao dịch được thực hiện đồng thời trong một khối. Bằng cách tận dụng STM, một kỹ thuật kiểm soát đồng thời lạc quan, BlockSTM đảm bảo rằng xung đột được xử lý tự động và chỉ khôi phục khi cần thiết.
Tính song song này giúp sử dụng tốt hơn tài nguyên CPU đa lõi, tăng đáng kể thông lượng và giảm độ trễ. Nhóm Cronos đã giới thiệu một khung điểm chuẩn có thể định cấu hình để đánh giá mức tăng hiệu suất trên các loại giao dịch và môi trường khác nhau. Như đã chia sẻ trong một bài đăng trước, trong các thử nghiệm nội bộ, chuỗi Cronos đạt được mức thông lượng lên đến 60.000 TPS, so với mức cơ sở là ~ 100 TPS. Ngay cả trong cấu hình nhiều nút, hiệu suất tăng vẫn đáng kể.
! BlockSTM cũng giảm thời gian xử lý khối, do đó hỗ trợ khoảng thời gian khối thấp hơn và kết thúc nhanh hơn. Trong quá trình điểm chuẩn, rõ ràng là công cụ thực thi đã vượt xa bộ tạo tải, cho thấy khả năng tăng trưởng hơn nữa với các cải tiến công cụ trong tương lai. Những phát hiện này được ghi lại trong báo cáo điểm chuẩn v1.4.
Tổng quan MemIAVL
Trong khi BlockSTM tập trung vào tốc độ thực thi, MemIAVL (short cho Memory IAVL) giải quyết hiệu quả của việc lưu trữ trạng thái và cam kết. Trong các chuỗi dựa trên Cosmos SDK, trạng thái ứng dụng theo truyền thống được quản lý bởi một cây IAVL. Tuy nhiên, việc triển khai IAVL ban đầu có thể trở thành nút thắt cổ chai do chi phí ghi đĩa thường xuyên và cập nhật cây sâu.
MemIAVL là một triển khai thay thế được đồng phát triển bởi các nhóm Cosmos và Cronos. Nó tối ưu hóa hiệu suất bằng cách lưu trữ trạng thái làm việc trong bộ nhớ, sử dụng ảnh chụp nhanh được ánh xạ bộ nhớ và ghi nhật ký các bộ thay đổi thông qua (WAL) nhật ký ghi trước. Điều này cải thiện đáng kể tốc độ cam kết thay đổi trạng thái và khôi phục ảnh chụp nhanh.
Các thử nghiệm cho thấy rằng với MemIAVL:
Thời gian khôi phục ảnh chụp trạng thái giảm từ 16 giờ xuống 5 phút
Độ trễ cam kết khối giảm hơn 10 lần
Các tập hợp thay đổi đã lưu trữ nhỏ hơn đến 100 lần so với các cây lịch sử đầy đủ.
MemIAVL đặc biệt phù hợp với các nút được cắt tỉa không giữ được trạng thái lịch sử đầy đủ. Nó hoạt động cùng với VersionDB của Cronos, xử lý các truy vấn dữ liệu lịch sử. Để biết thêm chi tiết, hãy tham khảo tài liệu và kho lưu trữ MemIAVL.
Nỗ Lực Hợp Tác và Tác Động
Mặc dù nhóm Cronos đã khởi xướng và triển khai các công nghệ này, nhưng chúng được thiết kế theo mô-đun và mở. Cộng đồng Cosmos SDK đã thể hiện sự quan tâm đến việc kết hợp BlockSTM và MemIAVL đã truyền cảm hứng cho những nỗ lực tương tự. Đáng chú ý, nhóm Sei đã áp dụng thiết kế lấy cảm hứng từ MemIAVL cho lớp cam kết nhà nước của riêng họ.
Việc triển khai BlockSTM và MemIAVL của Cronos có sẵn dưới dạng mã nguồn mở trong Cơ sở mã BlockSTM, Kết quả điểm chuẩn và Tài liệu MemIAVL. Những đóng góp này nhằm mục đích củng cố không chỉ Cronos mà còn giúp đặt nền móng cho việc cải thiện hiệu suất trên các chuỗi SDK Cosmos khác.
Đối với các nhà phát triển và đối tác hệ sinh thái, lợi ích là rõ ràng:
Throughput cao cho phép các ứng dụng có khối lượng lớn như nền tảng giao dịch DeFi hoặc trò chơi thời gian thực
Độ trễ thấp hơn cải thiện trải nghiệm người dùng cho các ứng dụng cần sự hoàn tất nhanh chóng
Đồng bộ nút nhanh hơn giảm gánh nặng vận hành cho các nhà cung cấp hạ tầng
Cải thiện hiệu suất RPC tăng tốc quy trình phát triển và gỡ lỗi
Những cải tiến này giúp các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng phản hồi nhanh và có khả năng mở rộng trực tiếp trên Cronos, mà không phụ thuộc vào các giải pháp mở rộng bên ngoài.
Kết luận
BlockSTM và MemIAVL đại diện cho các bước quan trọng để giải quyết các thách thức hiệu suất cốt lõi trong cơ sở hạ tầng blockchain. Thông qua sự hợp tác mở và phát triển theo định hướng cộng đồng, nhóm Cronos tự hào đóng góp vào sự tiến bộ kỹ thuật của hệ sinh thái Cosmos. Những đổi mới này minh họa cách cải tiến cấp độ giao thức sâu có thể tạo ra một làn sóng dApp mới và mở rộng tiềm năng của cơ sở hạ tầng Web3.
Chúng tôi khuyến khích các nhà phát triển hệ sinh thái Cosmos và các nhà điều hành chuỗi khám phá, thử nghiệm và đóng góp cho những sáng kiến này. Cùng nhau, chúng ta có thể xây dựng một tương lai phi tập trung nhanh hơn và hiệu quả hơn.
BlockSTM và MemIAVL Tăng cường Chuỗi Cronos đã được xuất bản lần đầu tiên trên Blog Hệ sinh thái Cosmos trên Medium, nơi mọi người tiếp tục cuộc trò chuyện bằng cách nêu bật và phản hồi câu chuyện này.
Nội dung chỉ mang tính chất tham khảo, không phải là lời chào mời hay đề nghị. Không cung cấp tư vấn về đầu tư, thuế hoặc pháp lý. Xem Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm để biết thêm thông tin về rủi ro.
Khối STM và MemIAVL Tăng cường Chuỗi Cronos
Hiệu quả của việc thực hiện giao dịch là rất quan trọng đối với khả năng mở rộng và trải nghiệm người dùng cho các mạng blockchain. Thông lượng cao (the số lượng giao dịch trên mỗi second) và độ trễ thấp (quick xác nhận times) cho phép trải nghiệm dApp mượt mà ngay cả khi sử dụng nhiều. Để mang lại trải nghiệm tốt hơn cho người dùng, nhóm phát triển Cronos đã làm việc chăm chỉ để tối ưu hóa hiệu suất nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Hai cải tiến chính đã đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng cường xử lý giao dịch và quản lý trạng thái trên Cronos là BlockSTM và MemIAVL.
Những đổi mới này đã được đồng góp và thiết kế để mang lại lợi ích cho hệ sinh thái Cosmos rộng lớn hơn và đã truyền cảm hứng cho việc áp dụng ở nơi khác.
Tổng quan về BlockSTM
BlockSTM ( Memory) giao dịch phần mềm cấp khối là một công cụ thực thi song song mang lại tính đồng thời cho việc xử lý giao dịch trên Cronos. Theo truyền thống, các nút blockchain xử lý các giao dịch tuần tự, điều này có thể tạo ra nút thắt hiệu suất. BlockSTM cải thiện điều này bằng cách cho phép nhiều giao dịch được thực hiện đồng thời trong một khối. Bằng cách tận dụng STM, một kỹ thuật kiểm soát đồng thời lạc quan, BlockSTM đảm bảo rằng xung đột được xử lý tự động và chỉ khôi phục khi cần thiết.
Tính song song này giúp sử dụng tốt hơn tài nguyên CPU đa lõi, tăng đáng kể thông lượng và giảm độ trễ. Nhóm Cronos đã giới thiệu một khung điểm chuẩn có thể định cấu hình để đánh giá mức tăng hiệu suất trên các loại giao dịch và môi trường khác nhau. Như đã chia sẻ trong một bài đăng trước, trong các thử nghiệm nội bộ, chuỗi Cronos đạt được mức thông lượng lên đến 60.000 TPS, so với mức cơ sở là ~ 100 TPS. Ngay cả trong cấu hình nhiều nút, hiệu suất tăng vẫn đáng kể.
! BlockSTM cũng giảm thời gian xử lý khối, do đó hỗ trợ khoảng thời gian khối thấp hơn và kết thúc nhanh hơn. Trong quá trình điểm chuẩn, rõ ràng là công cụ thực thi đã vượt xa bộ tạo tải, cho thấy khả năng tăng trưởng hơn nữa với các cải tiến công cụ trong tương lai. Những phát hiện này được ghi lại trong báo cáo điểm chuẩn v1.4.
Tổng quan MemIAVL
Trong khi BlockSTM tập trung vào tốc độ thực thi, MemIAVL (short cho Memory IAVL) giải quyết hiệu quả của việc lưu trữ trạng thái và cam kết. Trong các chuỗi dựa trên Cosmos SDK, trạng thái ứng dụng theo truyền thống được quản lý bởi một cây IAVL. Tuy nhiên, việc triển khai IAVL ban đầu có thể trở thành nút thắt cổ chai do chi phí ghi đĩa thường xuyên và cập nhật cây sâu.
MemIAVL là một triển khai thay thế được đồng phát triển bởi các nhóm Cosmos và Cronos. Nó tối ưu hóa hiệu suất bằng cách lưu trữ trạng thái làm việc trong bộ nhớ, sử dụng ảnh chụp nhanh được ánh xạ bộ nhớ và ghi nhật ký các bộ thay đổi thông qua (WAL) nhật ký ghi trước. Điều này cải thiện đáng kể tốc độ cam kết thay đổi trạng thái và khôi phục ảnh chụp nhanh.
Các thử nghiệm cho thấy rằng với MemIAVL:
MemIAVL đặc biệt phù hợp với các nút được cắt tỉa không giữ được trạng thái lịch sử đầy đủ. Nó hoạt động cùng với VersionDB của Cronos, xử lý các truy vấn dữ liệu lịch sử. Để biết thêm chi tiết, hãy tham khảo tài liệu và kho lưu trữ MemIAVL.
Nỗ Lực Hợp Tác và Tác Động
Mặc dù nhóm Cronos đã khởi xướng và triển khai các công nghệ này, nhưng chúng được thiết kế theo mô-đun và mở. Cộng đồng Cosmos SDK đã thể hiện sự quan tâm đến việc kết hợp BlockSTM và MemIAVL đã truyền cảm hứng cho những nỗ lực tương tự. Đáng chú ý, nhóm Sei đã áp dụng thiết kế lấy cảm hứng từ MemIAVL cho lớp cam kết nhà nước của riêng họ.
Việc triển khai BlockSTM và MemIAVL của Cronos có sẵn dưới dạng mã nguồn mở trong Cơ sở mã BlockSTM, Kết quả điểm chuẩn và Tài liệu MemIAVL. Những đóng góp này nhằm mục đích củng cố không chỉ Cronos mà còn giúp đặt nền móng cho việc cải thiện hiệu suất trên các chuỗi SDK Cosmos khác.
Đối với các nhà phát triển và đối tác hệ sinh thái, lợi ích là rõ ràng:
Những cải tiến này giúp các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng phản hồi nhanh và có khả năng mở rộng trực tiếp trên Cronos, mà không phụ thuộc vào các giải pháp mở rộng bên ngoài.
Kết luận
BlockSTM và MemIAVL đại diện cho các bước quan trọng để giải quyết các thách thức hiệu suất cốt lõi trong cơ sở hạ tầng blockchain. Thông qua sự hợp tác mở và phát triển theo định hướng cộng đồng, nhóm Cronos tự hào đóng góp vào sự tiến bộ kỹ thuật của hệ sinh thái Cosmos. Những đổi mới này minh họa cách cải tiến cấp độ giao thức sâu có thể tạo ra một làn sóng dApp mới và mở rộng tiềm năng của cơ sở hạ tầng Web3.
Chúng tôi khuyến khích các nhà phát triển hệ sinh thái Cosmos và các nhà điều hành chuỗi khám phá, thử nghiệm và đóng góp cho những sáng kiến này. Cùng nhau, chúng ta có thể xây dựng một tương lai phi tập trung nhanh hơn và hiệu quả hơn.
BlockSTM và MemIAVL Tăng cường Chuỗi Cronos đã được xuất bản lần đầu tiên trên Blog Hệ sinh thái Cosmos trên Medium, nơi mọi người tiếp tục cuộc trò chuyện bằng cách nêu bật và phản hồi câu chuyện này.