别骗人了!区块链的TPS超过十万? (2)
  mcY8w4sKMujI 2023年11月02日 51 0

呵护区块链行业,不要让劣币驱逐良币;

不要让未经思考和验证,乱吹牛、乱承诺的,搅乱了区块链行业的风气;

要让踏实做事的人或项目,浮出水面、受到重视。


---题记



先说我的结论,现阶段(一两年内):

1、区块链TPS不可能超过10万TPS;

2、现阶段(一两年内),大部分DApp对于区块链TPS要求不高,成百上千就够用了;


再说测试结果:

1、上篇文章Compellent Fluid Cache(服务器侧闪存+集中存储),彼时几乎是全球最低延时的存储硬件组合,数据库性能不到6.6万TPS;

2、本篇文章Compellent全闪存集中存储,不到1.3万TPS;

3、本篇文章分布式存储-四节点vSAN全闪存+HGST SAS SSD,不到2.4万TPS;


由于上述测试,使用了性能几乎最顶级的存储硬件,做为中心化组织的硬件设施,TPS都不超过7万,怎么可能相信百万乃至千万TPS的鬼话!不要说未来能达到,那是多久的未来?我们讨论的是当下,或者一两年内。


最新消息:我听说到的最新数据(不同硬件或优化方案下)是,TPS不超过10.3万,对应的存储IOPS(随机读写)约50万。粗略来看,最简单的事务或交易(Transaction),都至少带来1:5的存储IO压力。根据我的经验,复杂事务,带来几十乃至上千个存储IO都有可能。因此采用存储介质(如闪存盘)的最大值反推TPS时,必须至少先考虑除去这个比例,而且网络损耗、业务应用等还有很多影响性能的多种因素。


做为非中心化组织的区块链,它不可能突破底层硬件设备的瓶颈。而且在公链或者联盟链的环境里,网络带宽的吞吐量、延时、稳定性会极大地制约性能,做为项目方很难要求各个节点采用完全一致的硬件配置,并且是价格昂贵的高性能硬件。实际上,性能超高的存储,市场上有此需求的用户极少,反过来意味着,绝大多数,可能99%以上的业务场景,不需要如此高的性能。2015年,我就听说了DELL Compellent Fluid Cache停产的消息。2017年3月,又听闻EMC性能霸主DSSD又停产了。


业务应用的性能和许多因素,多个物理组件都有关。如果在可靠稳定的中心化组织的硬件基础设施里,这些能带来高TPS的高性能存储都如此曲高和寡,我相信在不可靠不稳定的非中心化的区块链的网络环境里,还远远没有达到,必须使用如此高TPS的存储硬件。换句话说,当下没有哪个DApp真的需要这么高的TPS。那些号称公链能做到百万TPS、千万TPS的,可以歇一歇了。


在当前实际落地或者将要落地的区块链项目中,我个人估计,区块链TPS会比10万低一个、甚至两三个数量级。


欢迎持续关注微信公众号“乐生活与爱IT”,下一篇文章将分析:大部分DApp对于区块链TPS要求不高,成百上千就够用了。


先来看几则消息。


消息1

2018-11-02 巴比特资讯披露了原来号称百万TPS的EOS的一些信息:

“在一项新的实验中,基准测试公司Whiteblock得出结论,EOS代币(及其RAM市场)本质上是一种用于计算的云服务,它建立在一个完全集中的前提之上。因此,它缺少一些区块链最基本的方面,比如不可更改性”……,“在真实世界条件为50(毫秒)的往返延迟和0.01%的包丢失的测试中,EOS网络性能下降到50 TPS以下,使系统接近于以太坊的性能”


下面再看几位大名鼎鼎的科学家(包括图灵奖获得者)、金融学家的项目公布的TPS,单链TPS在1000~6000左右。这样的数字才可能为人所信。


消息2

2017年5月27日,天德科技发布了“Dataledger(双龙数链)大数据区块链平台”。蔡维德教授提到,高新一号每个工作日运行4到8小时不等,交易频率超过4000次/秒,双龙数链速度已经超过8000 TPS。


消息3

2017 年,MIT 计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的 Yossi Gilad 和 Silvio Micali(图灵奖得主)等人在论文《Algorand: Scaling Byzantine Agreements for Cryptocurrencies》中针对 PBFT 算法在很多节点情况下性能不佳的问题,提出先选出少量记账节点,然后再利用可验证随机函数(Verifiable Random Function,VRF)来随机选取领导节点,避免全网直接做共识,将拜占庭算法扩展到了支持较大规模的应用场景,同时保持较好的性能(1000+ TPS)。


消息4

2018 年8月,长江商学院金融学教授曹辉宁的Usechain公链已经在内测,在完全去中心化情况下,可以达到3000 TPS


消息5

2018 年,清华大学的 Chenxing Li 、姚期智等在论文《Scaling Nakamoto Consensus to Thousands of Transactions per Second》中提出了 Conflux 共识协议。该协议在 GHOST 算法基础上改善了安全性,面向公有区块链场景下,理论上能达到6000+ TPS



---正文开始---


有人说,区块链是去中心化的分布式账本数据库。既然是数据库,我们就拿中心化的数据库在企业级存储上的测试数据,来做TPS的对比。


上篇文章,我们分析了一个测试案例 – Oracle 运行在Dell Compellent Fluid Cache(流动缓存)上,采用的数据库性能测试工具是Benchmark Factory(简称BMF)。不要以为这只是一个简单的性能测试,实际上它是为了验证Fluid Cache能否解决用户面临的巨大挑战(超低延时的需求),测试成功后,落地了一个数千万元量级的企业级存储大单。下图是原Compellent大中华区总经理Jacky Chen为我的《软件定义存储:原理、实践与生态》书籍撰写的赞誉,位于纸质书籍的封底。



别骗人了!区块链的TPS超过十万? (2)_数据库


在同期测试过程中(也即2014年10月~11月),我们还测试了集中存储(或称外置磁盘阵列)DELL Compellent的高端型号SC8000在模拟真实用户场景(由用户提供几十亿条记录的两个数据库)情况下,延时和TPS的值。软硬件配置同上篇文章,数据库性能测试工具仍是BMF。


SC8000全闪存阵列(共18块闪存盘,包括12块SLC和6块MLC):

别骗人了!区块链的TPS超过十万? (2)_闪存_02

1、执行插入5000万记录(500个虚拟用户,每个用户10万条记录)

2、测试结果

费时1小时6分29秒;

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TPS=12542.378,平均交易时间0.038秒;

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实际上,这个测试涉及的事务还是比较简单的,就是从A库查询一条记录,再插入一条记录到B库。换句话说,性能还不错的全闪存集中存储,如果上面运行更复杂的数据库事务。


二、2016年7月

彼时,我做为VMware存储架构师组织了一次全闪存分布式存储,也即超融合vSAN全闪存四节点的性能测试。事务逻辑仍然很简单,从A库查询一条记录,再插入一条记录到B库。数据库性能测试工具有好几个,但本篇文章主要展示的是BMF。

1网络拓补图

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2、软硬件配置

(1)硬件配置

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(2)软件配置

别骗人了!区块链的TPS超过十万? (2)_数据库_07


在VMwarevSAN这一分布式全闪存存储(共8块闪存盘):

执行插入5000万记录(500个虚拟用户,每个用户10万条记录)

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2、测试结果

费时35分38秒;

别骗人了!区块链的TPS超过十万? (2)_数据库_09


TPS=23432.996,平均交易时间0.020秒;

别骗人了!区块链的TPS超过十万? (2)_闪存_10


 

基于对存储行业闪存盘介质性能的理解,和以往的经验,我做过如下预测:

1)如果将目前的SAS SSD,用NVMe SSD来替代,性能会有少量提升,估计约1.2~1.5倍;

2)采用内存条式SSD,性能会较大提升,估计约2~3倍;


这里提到的内存条式SSD,在彼时只有Diablo的UltraDIMM。可惜的是,等了一、两年都没等到这款SSD大规模商用,并通过VMware vSAN的认证,后来这家公司好像就消身匿迹了。


直到2017年11月,我才等到了全球闪存盘性能第一梯队的Intel Optane SSD。从实测数据来看,在类数据库交易(70%读, 30%写), 4K小IO的情况下,同样在vSAN四节点环境下,使用IOMeter性能测试工具,IOPS大约是2016年7月SAS SSD的两倍,意味着BMF测试工具下,TPS大约也在两倍左右。


好,回顾一下我的结论,现阶段(一两年内):

1、区块链TPS不可能超过10万TPS;

2、现阶段(一两年内),大部分DApp对于区块链TPS要求不高,成百上千就够用了;


回顾测试结果:

1、上篇文章Compellent Fluid Cache(服务器侧闪存+集中存储),彼时几乎是全球最低延时的存储硬件组合,不到6.6万TPS;

2、本篇文章Compellent全闪存集中存储,不到1.3万TPS;

3、本篇文章分布式存储-四节点vSAN全闪存+HGST SAS SSD,不到2.4万TPS;


也许最新的硬件配置、测试方法可能有所优化,但不会高出一个数量级,顶多就是1.1~2倍多的提升。


---End---



关注本微信公众号“乐生活与爱IT”,输入:

sds book 503 

可免费下载《软件定义存储》第25章的全部电子版,可以看到详细测试结果,及技术原理剖析。

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最后一次编辑于 2023年11月08日 0

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