[KOR] Clear Standards, Clear Future: Why Verifiable Performance Benchmarks Are Critical For Our Industry

원문 링크: https://aptosfoundation.org/currents/standardizing-verfiable-performance-benchmarks

앱토스 재단은 ‘성능’의 정의에 대한 업계 전반의 논의를 시작하고 합의를 도출하기 위해 완전히 재현 가능한 최초의 성능 벤치마크 테스트를 실시합니다.

 

tl;dr

• Web3의 투명성과 책임성 부족으로 인해 검증 가능한 실제 성능 벤치마크가 시급히 필요합니다.
• Aptos Foundation은 재현 가능한 벤치마크 제품군의 첫 번째 벤치마크를 개발했으며 성능을 제대로 측정하기 위해 트랜잭션 및 최고 성능과 같은 용어에 대한 정의를 제시했습니다.
• Aptos는 가장 정확한 표준을 수립하기 위해 지속적인 커뮤니티 의견의 필요성을 장려하고 인식합니다.
• 이 기술 분석은 Block-STM 및 Quorum Store가 Aptos Network의 성능을 주도하는 방법과 수평적 확장이 Aptos의 미래인 이유에 대해 자세히 설명합니다.

 

업계에는 명확한 기준이 필요합니다

Web3 환경이 빠르게 성장함에 따라 수많은 블록체인 및 확장 솔루션에 대한 성능 평가는 개발자와 사용자 모두에게 새로운 과제, 즉 급성장하는 산업에서 신뢰성을 결정하는 새로운 과제를 제기합니다.

신뢰는 투명성과 책임을 통해 구축됩니다. 그러나 오늘날 확립된 표준화된 평가 방법이 없기 때문에 검증 가능한 실제 벤치마크가 시급히 필요합니다.

Aptos Foundation은 합의를 향한 시선으로 ‘성능’의 정의에 대한 업계 전반의 대화를 시작하기 위해 완전히 재현 가능한 최초의 성능 벤치마크 테스트를 진행하고 있습니다. 시간이 지남에 따라 Aptos의 목표는 동료들과 협력하여 이 프레임워크를 TPC 벤치마크 와 동등한 블록체인으로 발전시키는 것입니다 .

테스트 세부 사항을 살펴보기 전에 먼저 블록체인 성능의 표준 측정인 트랜잭션을 정의해야 합니다.

 

트랜잭션이란 무엇입니까?

‘초당 트랜잭션’은 블록체인 네트워크의 성능과 확장성을 평가하는 데 일반적으로 사용되는 메트릭입니다. 많은 네트워크가 자체 트랜잭션을 다르게 정의하므로 이 메트릭을 정량화하기 어려울 수 있으므로 성능을 직접 평가하기가 어렵습니다.

Aptos에서는 트랜잭션이 하나 이상의 작업의 사용자 서명 시퀀스이며 모두 단일 논리적 작업 단위로 제공된다고 믿습니다. 예를 들어 사용자가 한 번 서명한 100개의 작업은 하나의 트랜잭션입니다. 시스템의 올바른 작동을 위해 자동으로 추가되는 트랜잭션(예: 투표, 메타데이터 또는 기타 아티팩트)은 사용자 트랜잭션이 아닌 시스템 트랜잭션입니다. 트랜잭션은 짧고 단순하거나 길고 복잡할 수 있으므로 공통 패턴을 캡처하는 벤치마크가 다양한 사용 사례의 처리량을 이해하는 데 필수적인 이유입니다.

 

 

이 정의를 확장하면 블록체인 성공의 핵심 척도 중 하나는 네트워크가 다운타임 없이 유지할 수 있는 ‘최대 지속 성능’입니다. 그렇다면 네트워크가 이 지속적인 처리량을 확실하게 측정하는지 어떻게 확인할 수 있습니까? 우리는 처리량을 평가하기 위해 레거시 web2 회사와 협력하여 벤치마크 테스트를 수행하는 임무를 받았습니다.

 

완전히 재현 가능한 최초의 성능 벤치마크 테스트 발표

이 평가를 위한 종단 간 실제 설정을 달성하기 위해 전체 노드 스택이 실행되는 전체 노드 네트워크를 설정했습니다. 가능한 한 실제 설정에 가깝게 만들기 위해 메인넷 네트워크에 가깝게 모델링했습니다.

네트워크는 48개의 vcore와 64GB의 메모리가 있는 GCP의 100개의 `t2d-standard-48` 노드로 구성되었으며 물리적으로 세 지역(미국, 아시아 및 유럽)에 분산되어 있습니다. 이러한 노드의 최대 egress 대역폭은 10Gbps이며 노드 간 왕복 대기 시간은 지역에 따라 120ms에서 250ms까지 다양합니다. 이 설정은 네트워크 대기 시간 및 안정성의 메인넷 조건을 밀접하게 복제합니다. 합의가 의미 있는 수의 노드로 확장될 수 있는지 테스트합니다. 대규모 작업 집합과 합리적인 충돌이 있는 임의의 계정 쌍 간에 코인 전송 트랜잭션을 생성하는 트랜잭션 로드 생성기가 작성됩니다.

벤치마크를 반복할 수 있고 독립적으로 실행할 수 있도록 GCP에서 벤치마크를 실행하는 데 필요한 모든 도구와 런북이 포함된 리포지토리를 게시했습니다. 여기에는 머신과 노드를 설정하고, 네트워크를 초기화하고, 부하 테스트를 실행하고, 결과를 확인하는 데 필요한 모든 것이 포함되어 있습니다. 앱토스는 게임, 소셜 및 기타 산업을 위한 Web3 솔루션을 탐색하면서 이 일반화된 벤치마크를 확장하고 일반적인 산업 사용 사례에 적용되는 벤치마크 테스트 제품군을 구축하는 것을 목표로 하고 있으며, 이 설정을 통해 30분 동안 20,000의 엔드투엔드 지속 TPS를 검증할 수 있었습니다. 고성능 블록체인이 어떻게 설계되는지, 그리고 이러한 초기 결과가 수평적 확장을 통해 상당한 성능 향상을 위한 발판을 마련하는 방법을 자세히 살펴보겠습니다.

 

고성능 블록체인 구축 방법

일반적인 블록체인 스택은 합의, 실행 및 저장의 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.

• 컨센서스 계층은 들어오는 트랜잭션을 수신하고 네트워크 내의 모든 노드가 트랜잭션의 특정 순서에 동의하는지 확인하는 역할을 합니다.
• 실행 계층은 합의에 의해 합의된 순서대로 현재 상태와 들어오는 트랜잭션을 가져오고 스마트 계약 처리 및 트랜잭션 실행을 담당합니다.
• 스토리지 계층은 원장의 상태 및 관련 스마트 계약 데이터를 포함하여 블록체인과 관련된 모든 데이터를 유지하는 역할을 합니다. 실행에 현재 상태를 제공하고 실행 결과에 따라 상태를 업데이트합니다.

고성능 블록체인을 설계하고 짧은 대기 시간을 유지하면서 초당 많은 수의 트랜잭션을 지원하려면 모든 구성 요소가 높은 처리량과 짧은 대기 시간을 지원하도록 확장할 수 있는지 확인하는 것이 중요합니다.

Aptos Foundation은 성능을 가장 잘 다루는 방법을 모색하면서 합의, 실행 및 저장을 위한 독특하고 참신한 전략에 대해 커뮤니티와 협력했습니다.

• 의견 일치:
  Aptos의 Narwhal 구현인 Quorum Store는 메타데이터에서 데이터를 분리합니다. 이를 통해 합의의 중요한 경로 외부에서 데이터 보급이 가능하여 매우 효율적이고 확장 가능합니다. 개발자는 Quorum Store를 메인넷에 배포하는 마지막 단계에 있습니다.
• 실행:
  Aptos의 병렬 실행 엔진인 Block-STM은 소프트웨어 트랜잭션 메모리 (STM)와 낙관적 동시성 제어를 결합하여 트랜잭션을 병렬로 실행하고 실행 후 검증하고 필요한 경우 재실행하는 새로운 접근 방식을 사용합니다 .
• 저장:
  Aptos의 스토리지 접근 방식은 캐싱 및 병렬화를 위해 Block-STM과 함께 작동하도록 특별히 맞춤화된 영구 및 메모리 내 잠금 없는 Sparse Merkle 트리 구현의 조합을 사용합니다.

Aptos Network의 처리량이 계속 확장됨에 따라 미래를 내다보며 우리 팀은 수평적 확장이 가장 효과적인 접근 방식임을 확인했습니다. 클라우드 컴퓨팅과 유사한 방식으로 리소스를 확장하면 훨씬 더 많은 리소스를 시스템으로 가져올 수 있으며 이는 Web3가 주류 사용 사례에 채택되는 데 중요합니다.

스토리지 계층의 확장은 가장 시급한 우선 순위입니다. 스토리지 계층은 병목 지점이자 여러 디스크 또는 시스템으로 가장 쉽게 확장할 수 있는 구성 요소이기 때문입니다. 또한 Quorum Store 기반 합의를 수평적으로 확장할 수 있는 기회도 있습니다. Narwhal 논문 에서 입증된 바와 같이 , 데이터 전파가 메타데이터 순서에서 분리되면 여러 작업자 시스템에서 합의가 600k tps를 초과할 수 있습니다. 마지막으로 Block-STM 구현은 실행 구성 요소가 160k TPS 를 달성하여 Aptos 스택을 이끌 수 있음을 보여주었습니다. 단일 32코어 시스템에서 이것은 결국 스토리지 및 합의 규모로 병목 현상이 될 것입니다. 이에 대비하기 위해 개발자는 여러 시스템에서 실행을 수평적으로 확장하는 방법으로 샤딩을 탐색하고 있습니다.

 

Web3의 미래를 함께 구축

Aptos Foundation에서 우리는 투명성의 핵심 Web3 신조를 유지하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 즉, 블록체인 설계 및 네트워크 운영의 모든 측면에 대해 개방적입니다. 이러한 약속을 더욱 강화하는 것이 이 재현 가능한 성능 벤치마크 개발의 원동력이었습니다. 이러한 설정은 최초이며 성능에 대한 이해를 공유하는 데 대화를 나눌 수 있는 렌즈 역할을 할 수 있기를 바랍니다.

Web3의 성공은 협업 및 공유 표준에 달려 있습니다. 우리는 커뮤니티가 독립적으로 결과를 검증하고 업계를 발전시키기 위해 함께 노력하면서 이러한 방법을 개선하기 위해 우리에게 도전할 동료를 기대하도록 권장합니다.