使用流水线执行和稀疏对等节点扩展Hyperledger Fabric
分布式、并行与集群计算
2021-03-02 v2 数据库
性能
摘要
许可区块链在企业环境中作为数据管理系统正变得越来越流行。与传统分布式数据库相比，区块链平台提供了更高的安全性保证，但性能显著较低。此外，这些平台在提供低吞吐量的同时运行成本相当高。提高性能和降低成本有两种方法：（1）使系统高效利用分配的资源；（2）允许根据负载快速动态扩展分配的资源。我们在本文中探讨了这两种方法。我们首先研究了称为执行-排序-验证（EOV）的主流许可区块链性能差和可扩展性差的原因。我们通过研究Hyperledger Fabric（一个流行的EOV平台）的垂直扩展和水平扩展特性来做到这一点。我们发现，使用这些技术，交易吞吐量的扩展性非常差。至少在许可设置中，真正的瓶颈是交易处理，而不是共识协议。在垂直扩展中，分配的vCPU利用率不足。相反，在水平扩展中，由于组织内节点之间的冗余工作，分配的资源被浪费。为了缓解上述问题，我们首先通过以下方式提高资源效率：（a）通过验证和提交阶段的流水线执行提高CPU利用率；（b）通过引入一种称为稀疏对等节点的新型对等节点（选择性提交交易）来避免节点间的冗余工作。我们进一步提出了一种能够快速扩展资源的技术。我们的实现——SmartFabric，构建在Hyperledger Fabric之上，展示了3倍的吞吐量提升、12-26倍的更快扩展时间，并以降低50%至87%的成本提供Fabric的吞吐量。
引用
@article{arxiv.2003.05113,
title = {Scaling Hyperledger Fabric Using Pipelined Execution and Sparse Peers},
author = {Parth Thakkar and Senthilnathan Natarajan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.05113},
year = {2021}
}