Insolar的縮放和分片

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Insolar區塊鏈平臺的節點角色分配和分片的組合達到了每秒超過10,000個。

區塊鏈領域的交易速度是一個備受爭議的話題,到目前為止,平臺還無法擴充套件到可以跨一個大型分散的網路執行大量事務。問題在於,在擴充套件時先前的分散系統變得集中,以便在全球網路狀態中保持一致。因此,迄今為止區塊鏈網路受到DCS定理的限制,該定理表明,在許可權下放時共識和規模方面只能同時實現兩個屬性。 雖然定理是正確的,但它可以透過適當的問題結構“被欺騙”。

Insolar testnet Blockchain Explorer,展示了快速的交易速度

Insolar如何在保持分散的同時擴大規模?
Insolar區塊鏈平臺透過將整體問題劃分為3個子問題克服了上述定理,其中每個子問題透過使用不同的DCS屬性並在不同的時間解決。
此外,Insolar認識到沒有“一個共識來統治所有人”。共識的選擇必須基於目的,應該能夠根據不同的交易而變化。Insolar推出了三個主要階段1.基於Globula網路協議的網路共識 a.它涵蓋了DCS定理的分散性和一致性,確保了整個網路都同意下列幾點:誰是活躍的網路成員;以及隨機性。b.這種共識是純BFT,其結果在脈衝持續時間(阻滯時間)內有效。2.工作劃分
a.從達成網路一致性開始,覆蓋了DCS定理的一致性和規模特性。b.透過對活動成員列表和網路共識產生的統一應用確定其函式,Insolar獲得的工作分佈圖在每個活動成員上都是相同的。c.此工作分佈圖使Insolar能夠透過每個智慧合約僅應用一個執行程式節點來最小化工作負載。3.確認和交易共識a.在處理合同時保護網路免受惡意節點的攻擊,並使每個事務達成共識。b.作為智慧合約的執行者,節點的分配在脈衝結束時到期將選擇驗證器來實現在下一個工作分割槽階段的驗證結果。這可以保證執行程式無法預測驗證工作的驗證程式。
c.換句話說,我們為每個更新的智慧合約執行了數千個小共識,每個共識都可以單獨調整。

因此,透過考慮時間和功能,Insolar克服了DCS限制並提供了獨特的功能。但這並不是Insolar 全域識別特性的唯一效能,更多可以提高安全性和效能包括:

基於不同型別的硬體容量會有多個節點角色,以實現動態和有效的負載管理。
資料分片和散佈,以及資料提交和資料持久化節點的分離,以提高儲存可擴充套件性和資料安全性。

節點角色 

就像在室友之間分配家務勞動提高了完成瑣事的工作效率一樣,將特定功能分配給特定節點可以提高處理速度,同時它還允許網路在新增的附加節點被分配到不同功能時同時進行擴充套件。

Insolar的方法涉及分配計算資源(節點)特定角色,即將節點分為三類:

計算節點(所謂的虛擬節點)執行處理,能夠將更改和新資料引入儲存。
塊構建節點(所謂的輕質材料節點)用作虛擬節點的儲存,形成新塊並充當短期(小時或天)儲存。
儲存節點(所謂的重物質節點)透過資料複製和密度控制完成長期分散式儲存,用來基於儲存證明技術的自動內容完整性檢查。

分離這些類別與可擴充套件性緊密相關。增加虛擬節點數可提供更高的CPU處理速度;更多輕質材料節點提供更高的網路處理速度;更多重物料節點增加了儲存容量。

資料分片和散射

在Insolar平臺上,分片中的每個物件都獨立於其他物件,屬於Jet — 一個分片單元。 Insolar使用兩種射流:一種物質射流,它接近了對碎片鏈的理解;和Virtual Jet射流,它涵蓋了基於CPU的處理和資料關聯。 

在虛擬節點執行所有基於CPU資料處理的同時,它們將處理後的資料傳送到輕物質節點,輕負載節點的任務是在負載較大時分割資料。此過程稱為資料分片。此外,Insolar跨多個節點進行資料物件基於時間的分發,因此沒有單個節點擁有物件的所有資料。這稱為散射。

Jet中的資料 

如上所述,新的Jet的出現取決於儲存和網路負載而發生的分裂。一個新的Jet透過從大型負載的Jet分支形成。Jet保留網路包含的物件子集的記錄,並分配節點以儲存相關記錄。 

除了組成碎片鏈之外,Jet還是按時間劃分,這構成了我們稱之為Jet Drops的儲存塊。 Jet Drops與其他區塊鏈中的塊相當,因此是儲存單元。 

在這種情況下,Jet分配單獨功能的工作的劃分和分配可以提高網路效率。 Material Jet為虛擬執行資料儲存和檢索,就像驗證交易中的虛擬節點的物料節點一樣。這種網路結構意味著可以避免儲存和處理瓶頸,因此網路可以應對更大的資料負載。此外,該結構允許平臺的任何數量的資料物件的近線性可伸縮性。

Insolar區塊鏈平臺的功能是以企業需求為基礎建立的,以便實現該技術的採用。業務的關鍵要求之一是事務的高速處理,這是我們使用Insolar測試網所展示的功能。 Insolar的網路共識驗證和每個事務共識,以及分離工作負載的角色分配是網路能夠實現事務高速處理的關鍵。

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