一文了解区块链延迟和吞吐量

本文主要介绍了对区块链系统中的延迟和吞吐量的测量，并提供了测量实验的设计方式和对比系统部署的合理方法

原文：Understanding Blockchain Latency and Throughput（Paradigm）

作者：Lefteris Kokoris-Kogias

编译：EthereumCN

原用标题（译后）：了解区块链延迟和吞吐量

封面：Photo by Pietro Jeng on Unsplash

大家鲜少提到如何正确地测量一个（区块链）系统，但它却是系统设计和评估过程中最重要的步骤。系统中有许多共识协议、各种性能的变量和对可扩展性的权衡。

然而，直到目前都没有一种所有人都认同的可靠方法，能够让人进行苹果对比苹果这种同一范畴内的合理比较。在本文，我们将概述受到数据中心化系统测量机制启发的一种方法，并探讨在评估一个区块链系统时可以避免的一些常见错误。

关键指标及其相互作用

在开发区块链系统时，我们应该将两个重要指标考量在内：延迟和吞吐量。

用户关心的第一件事就是交易延迟，即发起交易或支付和收到确认交易有效性信息（比如，确认交易发起方有足够的钱）之间的时间。

在传统的 BFT 系统中（如 PBFT、Terdermint、Tusk 和 Narwhal 等），一旦交易被确认就会被敲定，而最长链共识机制（如 Nakamoto Consensus、Solana/Ethereum PoS）中，一笔交易可能会被打包进区块，然后再重组。结果就是，我们需要一直等到交易达到 “k 个区块深” 了才能进行敲定，这就导致了延迟的时间大大超过了单次确认的时间。

其次，系统的吞吐量一般对于系统设计者来说十分重要。这就是系统每单位时间所处理的总负载，一般表达为每秒交易量 (TPS)。

乍一看，这两个关键指标看起来是完全相反的东西。但因为吞吐量由每秒的交易量得出，而延迟则是以秒为单位进行测量。自然而然地，我们会认为吞吐量 = 负载/延迟。

但事实并非如此。因为许多系统倾向于生成在 y 轴上展示吞吐量或延迟，而在 x 轴上展示节点数量的图表，所以这种计算方式的实现是不可能的。相反，我们能生成一个更好的、包含吞吐量/延迟指标的图表，它以非线性的方式呈现让图表清晰易读。