1.
Что такое вертикальное и горизонтальное масштабирование?
Вертикальное масштабирование влечет за собой расширение сети за счет добавления большего количества мощности и памяти к базовому процессору системы, в то время как горизонтальное масштабирование предполагает добавление большего количества узлов (т. е. машин) к структуре существующей системы.
Когда речь идет о масштабируемости, важно понимать, что эта концепция обычно используется, когда кто-то хочет увеличить транзакционную емкость конкретной платформы.
Вертикальное масштабирование по отношению к традиционной клиент-серверной архитектуре означает модернизацию существующего оборудования системы для включения большей вычислительной мощности и памяти. В том же духе горизонтальное масштабирование связано с изменением основной структуры самой платформы — для того, чтобы создать кластер серверов, которые способны легко обрабатывать увеличенное количество входящих запросов транзакций.
Вертикальное и горизонтальное масштабирование блокчейна
2.
Хорошо ли масштабирование работает с блокчейнами?
Масштабирование лучше всего работает с традиционными базами данных. Однако с точки зрения безопасности масштабируемые блокчейны являются более полезными и прагматичными — но есть компромисс.
При импорте концепции масштабируемости в контексте технологии блокчейн следует подчеркнуть, что, поскольку блокчейн системы уже являются распределенными сетями, трудно увеличить общую пропускную способность сети, просто добавив к ней больше аппаратных объектов — таких как майнеры, узлы или валидаторы.
Чтобы быть немного более конкретным, в то время как горизонтальное масштабирование имеет тенденцию увеличивать доверие или безопасность сети, это обычно приводит к снижению общей производительности (емкости обработки транзакций) системы.
С другой стороны, вертикальное масштабирование обычно означает, что каждый внутренний компонент системы становится быстрее и сильнее. Это, с точки зрения распределенной бухгалтерской системы, подразумевает использование суперкомпьютерных узлов. Однако недостатком всего этого является то, что только избранные несколько человек способны запускать такие узлы.
3.
Как выполняется масштабирование?
Вертикальное масштабирование осуществляется за счет повышения эффективности каждой отдельной транзакции, в то время как горизонтальное масштабирование достигается за счет увеличения общей пропускной способности платформы.
Проще говоря, общие улучшения масштабируемости достигаются за счет использования концепции, называемой “наслоение”, при которой каждый отдельный компонент конкретной системы взаимодействует со своими цифровыми аналогами каким — то последовательным и иерархическим образом.
Кроме того, когда дело доходит до блокчейнов, разработчики стремятся поддерживать неизменность своей базовой цепи, что, в свою очередь, позволяет масштабируемому слою использовать безопасность родительской цепи. Примером, который идеально подчеркивает вышеупомянутую концепцию, является Lightning Network-технология, которая использует безопасность Биткоинов для повышения общей пропускной способности системы tx.
Связанный: Что Такое Сеть Lightning И Как Она Работает
Теперь, когда мы имеем дело с горизонтальным и вертикальным масштабированием, мы можем видеть, что первое реализуется путем добавления большего количества кластеров или виртуальных машин в систему — для обработки возрастающей нагрузки транзакций. Вертикальное масштабирование, с другой стороны, достигается путем добавления дополнительной вычислительной мощности (или памяти) в существующую виртуальную машину для повышения производительности обработки.
Тем не менее, предстоящее обновление Ethereum 2.0 имело много шумихи, потому что оно стремится улучшить общую транзакционную емкость проекта с помощью ряда различных изменений дизайна — одним из основных из них является sharding.
Реализуя эти изменения, базовая платформа Ethereum будет перенесена из одной среды выполнения в несколько сред выполнения, которые будут проверять транзакции асинхронно и параллельно.
4.
Когда использовать горизонтальное а когда вертикальное масштабирование?
Чистое вертикальное масштабирование ограничено по своей эффективности, но его относительно легче достичь. Горизонтальное масштабирование помогает повысить общую пропускную способность системы, но требует больше времени для разработки.
Чтобы лучше понять проблему, можно изучить производительность узкого места системы. Узкое место представляет собой ситуацию, когда на конкретную систему предъявляется чрезмерный спрос, что приводит к серьезному снижению общей производительности платформы.
Например, если существует проблема с локальной памятью виртуальной машины, недостаточной для обработки всех входящих транзакций, вертикальная шкала может помочь устранить эту проблему, поскольку добавление дополнительной памяти в платформу может снизить общую нагрузку.
С другой стороны, если входящая транзакционная нагрузка не может быть обработана существующим оборудованием платформы, то, используя горизонтальную шкалу (т. е. добавляя дополнительные единицы обработки), можно исправить проблему.
Чтобы проиллюстрировать вышеупомянутую концепцию самым простым способом, Джонатан Р. Брандт, лидер инициатив в области корпоративных технологий, который стал пионером учебного блокчейн курса, который в настоящее время преподается в различных колледжах и университетах штата Миннесота, рассказал:
