Solana 發佈網絡性能報告：多項新功能上線，TPS 激增、網絡平穩運行

原文標題：Network Performance Report: July 2023

作者：Solana Foundation

編譯：Loopy Lu，OdailyNews

近日， Solana 基金會發布了《Solana 網絡性能報告》。該報告公開了 Solana 有關網絡狀態的一系列指標，並回顧了過去半年多的時間裡 Solana 網絡的運行狀況、性能參數、能源使用等情況。

2022 年 10 月，Solana 就曾發布上一份報告，並就此報告向社區徵求意見。定期的公開也被視為其透明度承諾的一部分。

根據本份報告，自 2 月 25 日以來，網絡正常運行時間保持在100% 水平。自 2022 年 12 月以來，平均 TPS 保持穩定。最大 TPS 則在穩步增長， 2022 年下半年大幅增加。

此外，Solana 還上線多項新功能，包括QUIC TPU、權益加權 QoS、本地化費用市場等等。

新的 NFT 技術結構"狀態壓縮"的上線則頗具亮點，這一特性可使 NFT 鑄造成本大幅降低幾個數量級。鑄造 1 億個 NFT 僅需 50 SOL。狀態壓縮為 NFT 而開發，但可用於其他應用程序，這可為 Solana 網絡帶來更多用例。

2023 年 4 月， Helium 網絡成功完成了向 Solana 網絡的遷移，這個過程平滑且無縫。

總結

Solana 網絡的性能在 2023 年上半年有所改善。具體而言，其狀況通過正常運行時間、投票交易比率、區塊時間、TPS 等參數來衡量。

自 2022 年 10 月上次發布網絡性能報告以來，Solana 網絡經歷了多項重大改進，包括：

• v1.14 在主網順利發布。2 月 25 日（即上一次軟件升級期間）發生網絡中斷，此後對此提出一項改進措施。自 2 月 25 日以來，該網絡經歷了 100% 的正常運行時間。
• 網絡升級以更好地處理高流量。推出 QUIC TPU、權益加權 QoS、本地化收費市場等舉措。自網絡升級以來，網絡在高壓力時期表現良好（例如 MadLads NFT 鑄造期間）。
• 引入狀態壓縮，這是一種直接在鏈上存儲數據的新方法，可將成本降低幾個數量級。在 Solana 上鑄造 1 億個 NFT 現在只需 50 SOL。

Solana 網絡繼續由世界各地的一組強大的獨立驗證者運行。它是世界上最去中心化的 PoS 區塊鏈之一，也是最發達的區塊鏈之一。下面，我們提供了 Solana 基金會跟蹤的一些統計數據，以衡量 Solana 網絡的去中心化和活力（數據截至 2023 年 7 月 11 日）：

（注：這些數字代表節點數量，而非獨立運營者。無法確認有多少獨立的驗證者或 RPC 運營者。）

網絡性能概述

為了讓十億人都可利用 Solana 網絡的優勢，用戶需要對網絡的整體可靠性充滿信心：持續訪問網絡的能力、網絡相關信息的準確性、交易速度以及資金和信息的安全性。

以下是基金會跟蹤的一些指標，以了解網絡如何衡量這一目標。為簡單起見，我們重點介紹了四個指標，並允許用戶輕鬆跟蹤這些指標以及它們隨時間推移的進展。我們在 Dune 儀表板上包含了這些指標以及其他一些指標，使您可以輕鬆深入挖掘數據層，也可自行運行自己的分析。

正常運行時間

持續可靠的網絡是網絡信任和持續增長的基礎。可靠性最重要的衡量標準之一是網絡正常運行時間。

我們快照了網絡的每月正常運行時間，以過去 6 個月中給定月份的正常運行時間百分比來衡量。

投票交易率

投票交易對於網絡的運行是必要的，因為它們創建了區塊鏈所依賴的去中心化共識。當驗證者投票確認一個或多個提議的區塊時就會發生投票交易。無投票權交易是由區塊鏈上的用戶行為觸發的交易。例如，無投票權交易可能代表 NFT 鑄造或用戶將代幣從一個錢包轉移到另一個錢包。網絡需要一定數量的投票交易才能達成共識，但隨著時間的推移，我們希望看到投票與無投票交易的比例下降，因為隨著網絡效率的提高，投票交易的總體百分比應該會下降。

以下是過去六個月中投票與無投票交易的比例。

區塊時間

區塊時間衡量單筆交易的速度，因為它衡量網絡向區塊鏈添加更多"區塊"的速度。在此圖表中，我們看到了生成塊的平均時間、該指標的一致性以及它如何隨時間變化。

2 月底的峰值與 2 月 25 日的網絡中斷有關。

平均及最大 TPS

TPS 最準確地反映了網絡的當前處理量，並展示了其隨時間增長的潛力。基準為每秒 65 ， 000 筆交易。由於網絡上複雜事務的不同組合，以及基於任何給定時刻的需求，實際 TPS 將有所不同。例如，NFT 購買比在錢包之間簡單移動原生代幣要複雜得多。

請務必注意，TPS 並不反映網絡容量，而是反映對交易數量的需求。在幾乎所有情況下，主網測試版都在容量以下運行。

下圖是網絡實時性能的快照。它分為給定日期平均 TPS、以及最大 TPS，按日期拆分。自 2022 年 12 月以來，平均 TPS 保持相對相似，但有一些波動性與高網絡需求相關。自 2022 年 1 月以來，最大 TPS 一直在穩步增長， 2022 年下半年大幅增加，這與新的網絡升級相關。

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自 2022 年 10 月報告以來的網絡亮點

2022 年，Solana 網絡在活動頻繁期間（例如在大型 NFT 鑄造期間）經歷了幾次降速或中斷。作為回應，核心開發人員推出了網絡升級，包括 QUIC，Stake 加權 QoS 和本地化收費市場。自推出這些升級以來，該網絡在高壓力時期（例如 MadLads NFT 鑄造）的表現非常好。開發人員還在繼續測試和開發其他網絡升級和計劃，包括增加最大交易大小（目前限制為 1232 字節）和簡化投票邏輯，從而減少需要傳輸和存儲的數據總量。

• QUIC TPU：QUIC 是由 Google 設計的一種網絡協議，用於快速異步通信，但具有會話和流量控制功能。QUIC 可用於限制來自任何一個參與者的流量，使網絡能夠專注於真正的有效交易。QUIC 已添加到引入用戶事務的端口。
• 權益加權 QoS：權益加權用於有效分配領導者網絡帶寬。它不是無差別接受先到先得的交易，而是提供對傳輸信息的訪問，因此擁有 0.5% 股份的節點將有權將至少 0.5% 的數據包傳輸給領導者。這可以通過抑制垃圾郵件或惡意行為者來提高網絡的彈性。權益加權 QoS 已添加到 QUIC TPU 端口。
• 本地化費用市場：費用市場為用戶提供了一種向其交易添加額外費用的方法，以表達與其他交易相比的緊迫性。優先權費用是根據事務預期需要的計算資源量計算的。例如，簡單的代幣轉移需要的總優先權費用低於表達相同緊迫程度的 NFT 鑄幣廠。這個過程通過允許用戶表達緊迫感和優先交易，使市場更有效率。

改進的升級過程： 為了應對 2 月 25 日的網絡中斷，Solana Labs 首席執行官 Anatoly Yakovenko 發表了一篇博客文章，建議推出軟件發布的新流程，以使升級過程在面對網絡擴展時的新升級更具彈性。其中包括將其他外部開發人員和審計員引入發布過程以測試和查找漏洞，改進伺服器重啟過程，強調關注網絡穩定性以及組建對抗團隊。其中一些提案已經生效，包括：

測試網上的綜合升級過程： 為了模擬升級過程，測試網現在首先降級到以前的軟件版本，然後再模擬將在主網上推出的軟件升級過程。在此之前，測試網在主網升級時是主網的次要版本。

優化用於手動重啟的工具： 例如，初始設計已到位，可自動執行一些更機械的步驟 （SIMD 0046）。

對抗性測試正在針對私有集群和測試網運行：這些測試今天以臨時方式運行，因為核心工程師正在努力構建更正式的測試計劃。相關地，Solana Labs 驗證器引用客戶端現在具有對抗性端口，核心實驗室工程師正在添加配置可用於構建對抗性測試的方案的功能。

1.14.17 的順利發布： 1.14 版本被認為是在 5 月 22 日正式採納的，當時超過 66.6% 的質押者已升級到 1.14 。這是自 2 月 25 日中斷以來的首次重大網絡升級，也是上述改進升級進度的推出。截至 5 月 30 日，Solana 驗證器客戶端的 1.14 版本被 Solana 網絡上 97.4% 的股份採納。

壓縮 NFT 和狀態壓縮：壓縮 NFT 現已在 Solana 主網測試版上線。壓縮的 NFT 比未壓縮的 NFT 操作更為便宜，可便宜 2400-24000 倍。在 Solana 上鑄造 1 億個 NFT 現在只需 50 SOL。這種新的 NFT 技術結構稱為"狀態壓縮"。狀態壓縮解鎖了許多新的用例，並通過使 NFT 可用於發送消息或增強客戶忠誠度計劃等用例來擴展區塊鏈的潛在影響。狀態壓縮為 NFT 而開發，但可用於其他應用程序。簡而言之，狀態壓縮涉及在區塊鏈上存儲一些數據，否則這些數據將存儲在每台機器上。

平滑的 Helium 遷移： 2023 年 4 月，Helium 網絡成功完成了向 Solana 網絡的遷移，這個過程對於 Helium 網絡參與者來說相對無縫，並且沒有對 Solana 網絡造成嚴重中斷。Helium 的遷移利用狀態壓縮來鑄造 NFT，這比其他方式更有效、更便宜。

Firedancer 的其他進展： Firedancer 是由 Jump Crypto 開發的 Solana 驗證器客戶端，正在添加和測試更多組件。

• QUIC 實現演示：Firedancer 最近做了一個高性能 QUIC 實現的演示，這應該會帶來更高效的數據交易。

• Reed-Solomon Erasure Coding 發布：Turbine 是驗證器中的一種機制，負責將"碎片"（區塊碎片）分發給集群中的其他驗證器。Reed-Solomon 是一種糾錯編碼方案，有助於在這些碎片中準確編碼數據，然後再將其傳輸到其他驗證器。

Tinydancer：Tinydancer 是 Solana 上的第一個輕客戶端，是作為 Solana 基金會 Grizzlython Hackathon 的一部分開發的。輕客戶端是軟件客戶端，可以在筆記本電腦等簡單設備上本地運行，連接到網絡中的完整節點以驗證賬本的狀態並檢查無效的狀態轉換。

實時排放監測： 2023 年 4 月，Solana 成為第一個實時測量碳足跡的主要智能合約區塊鏈。獨立創業公司 TryCarbonara 推出了 www.solanaclimate.com 來跟蹤網絡的影響。

2022 年 10 月以來的網絡挑戰

自 2022 年 10 月上次網絡性能報告以來，Solana 網絡經歷了一次中斷。在此事件中沒有對用戶資金造成損失。

2023 年 2 月中斷： 2 月 25 日，主網 Beta 開始經歷漫長的區塊終結時間。經過調查，原因可以追溯到網絡上運行自定義塊轉發軟件的幾個服務，這些服務無意中傳輸了大量數據，相當於比普通塊大幾個數量級。網絡的重複數據消除邏輯無法應對這種情況，使 Turbine 協議不堪重負，並顯著降低了網絡性能。診斷此問題後，核心工程師創建了重複數據消除邏輯的增強功能，這些增強功能現已從 Solana Labs 驗證器客戶端 v1.13.7 和 v1.14.17 開始實施。這也將通過長期的 Solana 協議設計來緩解，以用 QUIC 取代所有基於 UDP 的網絡協議，這將更好地執行 Turbine 中的約束。在此處閱讀完整的中斷報告。

已經實施或正在推出幾項擬議的網絡升級，以解決此中斷的原因，特別是 QUIC，費用市場和權益加權服務質量（QoS）的實施。

即將採取的舉措

Solana 核心開發人員一直致力於一些新的網絡升級，旨在面對大規模的用戶增長和採用來加強網絡。

這些 Solana 改進文檔 （SIMD） 是關於如何對網絡進行更改的建議設計文檔，這些更改需要跨多個核心開發團隊進行協調。最近接受的一個 SIMD 是 SIMD-33 ：及時投票積分，根據投票的插槽數量授予，對於低延遲投票，獎勵更多。這旨在減少區塊最終確定時間並抑制故意延遲投票。

最新版本包含一些網絡升級，但這些功能尚未激活。新功能可極大地改善網絡延遲。新版本還可允許用戶對網絡上拖欠質押的節點取消委託，從而降低跳過率並提高性能。（注意：未委託的質押賬戶仍由原始質押者控制，可以自由地重新委託給激活驗證者或提取其資金）。

用戶可以繼續監控 Solana 網絡的性能，並通過 Solana 網絡報告來幫助社區跟蹤其隨著時間的推移的發展。