36、区块链性能、设计方法与互操作性解析

区块链性能、设计方法与互操作性解析

1. 区块链吞吐量

在区块链性能指标中，吞吐量分为读事务吞吐量和写事务吞吐量。读事务吞吐量以每秒读取次数来衡量，它仅涉及单个节点，并非衡量区块链性能的严格指标。而写事务吞吐量才是区块链性能的关键指标，它指的是从全网视角来看，有效事务的提交速率。由于分布式账本的固有特性，写事务吞吐量必须在整个网络中进行衡量，而非单个节点。

需要注意的是，写事务吞吐量仅包含经过验证的事务，而非网络处理的总事务量。这与之前提到的多版本并发控制（MVCC）问题相关。例如，一个每秒处理 10,000 笔事务的 Hyperledger Fabric 网络，如果其中 9,999 笔事务因 MVCC 冲突而无效，那么它不能被视为高性能网络。

目前，借助 FastFabric 技术，Hyperledger Fabric 的吞吐量已提升至每秒 20,000 笔事务。该技术通过在提交阶段缓存未编组的块，减少了账本上昂贵的 I/O 操作。此外，还采用了其他改进技术，如下表所示：
| 改进技术 | 说明 |
| — | — |
| 分离提交和背书流程到专用节点 | 提高处理效率 |
| 用轻量级哈希表替换世界状态数据库 | 减少存储和查询开销 |
| 并行化验证过程 | 加快验证速度 |
| 在共识消息协议中分离事务头和有效负载，仅发送事务 ID | 减少数据传输量 |

其中，缓存未编组的块对提高整体吞吐量的效果最为显著。

2. 基于 Hyperledger Fabric 2.0 的端到端跟踪系统设计方法

2.1 设计步骤概述

为了实现支持