Celestia的Voyager实现21M每秒交易

Celestia宣布其Voyager区块链架构已达到每秒超过21百万账户间转账（TPS）的基准。这一性能是在涉及100百万账户的随机支付测试中记录的，标志着区块链可扩展性的一个重要里程碑。

创新设计理念

Voyager的可扩展性归因于其独特的设计理念，最小化组件之间的依赖关系。组件不是通过直接交互或共享互斥锁进行协调，而是通过一个改编自LMAX Disruptor的共享环形缓冲区进行协调。这种方法消除了协调开销，确保整个系统的吞吐量由其最慢的组件决定。

Voyager的关键组件包括：

• 用于协调的环形缓冲区
• 单线程状态转移函数（STF）
• 批量磁盘和网络I/O
• 管理内存使用的背压机制

单线程状态转移函数

与许多依赖并行执行的区块链设计不同，Voyager的STF在单个线程上运行。通过利用乱序执行和缓存相关数据，这种设计最大化CPU效率。这种方法避免了当多个线程争夺相同资源时可能出现的内存访问瓶颈。

STF处理检查余额、应用转账和生成状态变化等任务。其单线程特性确保可预测的内存访问模式，使系统能够维持高吞吐量。

管道协调和背压

Voyager中的交易通过一个管道处理，该管道包括日志记录、执行、数据库写入和数据可用性发布等阶段。每个阶段独立运行，但通过环形缓冲区进行协调。这种管道化的方法允许多个批次在不同阶段同时处理。

Voyager在两个层面上采用批处理：每个环形槽包含多个交易，消费者可以在刷新他们的工作之前将多达128个槽组合在一起。这减少了日志同步和数据库提交等操作的开销。此外，背压机制确保内存使用保持在合理范围内，当下游阶段滞后时减缓上游处理速度。

对区块链可扩展性的影响

Voyager能够维持21百万TPS展示了特定应用区块链架构在超大规模支付中的潜力。通过解耦组件并优化特定工作负载，Voyager解决了区块链性能工程中的关键挑战。这一成就使Celestia在可扩展区块链解决方案中成为领导者，尤其是在高频支付系统中。