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谈谈区块链系统的停机问题

2021-09-15 阅读量 4981
摘要:Solana和Arbitrum同一天宕机。

昨天甚是奇怪。竞争链Solana宕机了,好几个小时无法出块。作为一个Layer-1区块链主链居然可以交易过载直接崩坏掉,这是有严重问题的。工程技术是有严格约束的,在性能和安全、可靠之间,总有一个取舍。

互联网高可用系统设计原理告诉我们,在必须分布式的情况下,一致性(决定了共识形成的速度)和可用性就是跷跷板的两头,按下葫芦浮起瓢。对区块链系统而言,可用性涵盖着安全性,或者被安全性涵盖。因为如果系统都可以停止工作,那么所谓的资产安全、资金安全、交易保障就成了一个笑话。比特币和以太坊的技术架构,显然是巧妙而适当地舍弃了前者而追求了后者。

说来也巧,昨晚,近期走红的以太坊二层网络Arbitrum也停机了,原因不明。当然,它作为Layer-2,已经把资产的安全性托付给了Layer-1也就是以太坊,所以理论上讲,它的设计初衷就是更加侧重于性能而不是可用性,因而允许一定的停机时间。不过,哪怕是作为一个互联网级别的服务,也应该加强高可用性的建设。

世界最大的互联网公司之一,谷歌(Google)的全球分布式数据库Spanner的数据节点部署在遍布全球六个大洲、几十个机房的成千上万台服务器上,具有5个9的高可用性(即在99.999%的时间可用)。测试数据表明,仅14个节点的Spanner性能便可达到约15万TPS(每秒事务数)、每秒钟135兆字节数据吞吐量、平均延迟仅1.2毫秒。而全球的Spanner服务器,都由谷歌公司进行协调、维护和控制。

时至今日,比特币网络中可探明的全节点已遍布全球六个大洲、上百个国家、上万台机器,而且这些机器分别是由非常多互不相识、无统一指挥的人各自独立运行和维护的。据统计,十几年来,比特币网络的实际可用性高达99.985%(早年在中本聪时代曾有过极短暂的停网维护),足以比肩世界顶级互联网服务商。

99.999%的可用性或者可靠性又被形象地称为“5个9”。“5个9”是什么概念呢?就是统计平均每年停机时间或服务不可用的时间不能超过5分钟。像Solana这次一下停了3个多小时,那么接下来它需要连续不间断运行40年左右才能把这段宕机事故的时间消化到5个9的水平。

普通的互联网服务多数也就是是“3个9”即99.9%的可用性。这个标准就宽松的多了,意味着一年可以允许有长达500分钟,也就是大约8个多小时的停机维护或故障维修的时间。

至于以太坊,我没有看到统计数字。不过我想,当年TheDAO事件导致以太坊硬分叉,整个分叉回滚的时间,应该都算作服务不可用时间吧。如此算来,以太坊的实际可用性记录,应该是远远低于“5个9”的水平的,但这是历史问题造成的,今天的以太坊,稳定性、可用性还是可以的了。

文章来源:刘教链


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