CN113010307A - 一种多链区块链浏览器系统及其使用方法 - Google Patents

一种多链区块链浏览器系统及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本申请示出了一种多链区块链浏览器系统及其使用方法，BaaS平台，向区块链浏览器提交监听链的请求；Web前置系统，接收监听链请求，接收到请求将元数据写入数据库；并向监听调度系统提交监听任务；监听调度系统包括：Zookeeper；控制者；若干工作者以及Admin监控系统；Zookeeper，调度控制者；控制者，接收Web前置系统提交的监听任务，获取每个工作者的负载，并根据自定义负载算法选择其中一个工作者服务，向工作者发送监听任务；工作者获取监听任务并对链进行监听，工作者通过区块管理模块和交易模块进行区块和交易数据管理；数据库通过Web前置系统查询区块数据；Admin监控系统监控控制者。本申请示出的多链区块链浏览器系统能够横向扩展，根据负载和需求进行负载均衡。

Description

一种多链区块链浏览器系统及其使用方法
技术领域
本发明属于区块链技术领域，具体涉及一种多链区块链浏览器系统及其使用方法。
背景技术
BaaS(Blockchain as a Service，区块链即服务)系统是一站式开发、运维、部署、监控区块链的系统，区块链浏览器是其中的核心模块，负责整体区块链运行的监控。由于一个BaaS平台上会同时管理多条链，每条链都需要至少一个监听器，同时每条链会产生大量的区块和交易数据，随着创建链越来越多，机器和存储资源就会越来越不够用。由于BaaS平台中一定具有很多TPS(Transaction PerSecond，系统吞吐量)很高的链，那么这些链上的请求会在合并同时写入区块链浏览器的数据库，对于系统的并发需求瞬间急剧增加。
传统的开源方案是一条链对应一个浏览器系统，由于BaaS系统是同时为多个链服务的，部分链使用强度弱，如果保持每个链使用一个浏览器系统会造成极大的资源浪费，而且随着链越来越多，会产生非常多的浏览器系统，极难维护。目前的区块链浏览器系统使用的是传统微服务架构，启动一条链，通知监听模块开启一个进程或者线程，对链进行监听，因此，运行监听模块的机器会监听越来越多的链，直至监听模块崩溃，传统方案常通过微服务进行负载均衡来改进上述问题.假设有100个新建链，可以平均分配到5个监听模块，每个监听模块监听20个链，表面可以解决崩溃问题，实质上一个链只在一个监听模块上，如果该监听服务出现故障，这个监听模块上的链无法转移到其他监听服务上，导致负载失衡，同时，目前5个监听模块，每个监听模块监听20个链，倘若其中某个模块由于链的访问量非常大，导致其监听模块压力过大即将崩溃，若想通过再启动5个模块来分担之前模块的监听压力，如何将模块访问量较高的链监听转移到新的监听模块上。
因此，传统微服务面临不能横向扩展，不能根据负载和需求进行负载均衡的问题，亟需提供一种能够实现横向扩展，负载均衡的多链区块链浏览器系统及其使用方法。
发明内容
基于上述问题，本发明提供了一种多链区块链浏览器系统及其使用方法，基于资源调度架构，能够横向扩展，根据负载和需求进行负载均衡。
第一方面，本申请示出了一种多链区块链浏览器系统，基于资源调度架构，包括：BaaS平台、区块链浏览器以及若干条链；
所述BaaS平台，用于向区块链浏览器提交监听链的请求；
所述区块链浏览器包括：Web前置系统；监听调度系统；数据库；区块管理模块以及交易管理模块；所述Web前置系统，用于接收BaaS平台提交的监听链的请求，当接收到所述请求后将元数据写入数据库；并向监听调度系统提交监听任务；所述监听调度系统包括：Zookeeper；控制者；若干工作者以及Admin监控系统；所述Zookeeper，用于调度控制者；所述控制者，用于接收Web前置系统提交的监听任务，获取每个工作者的负载，并根据自定义负载算法选择其中一个工作者服务，向该工作者发送监听任务；所述工作者用于获取监听任务并对若干条链进行监听，同时，所述工作者通过区块管理模块和交易模块进行区块和交易数据管理，所述区块管理模块用于保存区块至数据库，所述交易管理模块用于保存交易至数据库；所述数据库通过Web前置系统查询区块数据；所述Admin监控系统用于监控控制者。
可选的，所述多链区块链浏览器系统，还包括：外部UI接口；
所述外部UI接口可直接通过Web前置系统查询浏览器数据。
可选的，所述工作者包括：执行线程器和任务管理器，所述工作者用于获取监听任务，根据所述监听任务执行链的监听流程；当监听成功，将监听任务放入任务管理器，使后续的轮询请求可访问；所述监听任务在执行线程器中执行。
可选的，所述执行线程器数量为一个或多个。
可选的，所述控制者可以进行主备切换。
可选的，所述控制者提供给Admin监控系统一个内部接口。
第二方面，本申请示出了一种多链区块链浏览器系统的使用方法，包括：
S1：BaaS平台向Web前置系统提交监听链的请求；
S2：Web前置系统接收BaaS平台提交的监听链的请求并将元数据写入数据库；并向控制者提交监听任务；
S3：控制者接收Web前置系统提交的监听任务，获取每个工作者的负载，并根据自定义负载算法选择其中一个工作者服务，向该工作者发送监听任务；
S4：工作者获取控制者发送的监听任务，根据所述监听任务执行链的监听流程；当监听成功，将监听任务放入任务管理器，使后续的轮询请求可访问；所述监听任务在执行线程器中执行；
S5：将监听成功的数据放入监听任务队列中，任务管理器中的一个线程轮询检查所有监听任务队列，若发现数据，则重新开启线程将区块和交易数据通过区块管理模块以及交易管理模块写入数据库。
可选的，所述一种多链区块链浏览器系统的使用方法还包括：用户查询；
所述方法为：用户通过外部UI接口直接通过Web前置系统查询浏览器数据。
本申请的有益效果为：
将资源调度架构应用于区块链浏览器系统，实现随着链的增加，系统可以横向扩展，解决核心扩展难题，提高在高并发下的性能；通过资源调度架构，使控制者能够掌握所有资源运行情况，可以根据资源的紧张情况，进行负载均衡，良好利用资源，节约成本；采用灵活的工作者执行策略，使用执行线程器来管理所有的线程执行，并且区分监听线程，扫描线程以及入库线程。使得一个工作者可以管理一个或者多个链的监听，便于管理；同时，通过可伸缩性的数据库分库分表方案，使监听链可以无限扩展。
附图说明
为了更清楚的说明申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请示出的一种多链区块链浏览器系统示意图；
图2为本申请示出的监控调度系统调度过程示意图；
图3为本申请示出的Zookeeper保存数据的目录示意图；
图4为本申请示出一种多链区块链浏览器使用方法示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，首先对于本申请示出的技术方案涉及的本领域部分专业术语进行解释说明。
BaaS平台，是指将区块链框架嵌入云计算平台，利用云服务基础设施的部署和管理优势，为开发者提供便捷、高性能的区块链生态环境和生态配套服务，支持开发者的业务拓展及运营支持的区块链开放平台，BaaS平台是一站式开发、运维、部署、监控区块链的平台。
Zookeeper是一个分布式的，开放源码的分布式应用程序协调服务，它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件，提供的功能包括：配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。
Controller(控制者)，Controller是EOS(Enterprise Operation System，商用分布式应用设计区块链操作系统)区块链的核心控制器，其功能丰富、责任重大。负责整体调度，监控的进程，可以做主备切换。
Worker(工作者)，Worker在区块链浏览器系统中负责监听链的进程，所述Worker中包含一个或多个Executor(执行线程器)。
Executor(执行线程器)，Task(监听任务)需要在执行线程器中执行，当每个Task进入Executor时都会统一的执行线程，进行Task的初始化，监听动作，随后该Task会被放入TaskManager(任务管理器)里面，同时会有另一个扫描线程来轮询获取每个Task的区块和交易消息队列，如果有数据，则立即再启动一个线程将数据保存到数据库。
Task：一次监听任务，每次Listener(监听者)监听一条链都会封装成一个Task，然后在Executor中执行，需要注意的时，一个Task并不是一个线程可能很多Task共用一个线程。
参阅图1，本申请示出了一种多链区块链浏览器系统，基于资源调度架构，包括：BaaS平台、区块链浏览器以及若干条链；本申请示出的区块链浏览器本质是一个分布式实时调度系统。
所述BaaS平台，用于向区块链浏览器提交监听链的请求；
所述区块链浏览器包括：Web前置系统；监听调度系统；数据库；区块管理模块以及交易管理模块；
所述Web前置系统，用于接收BaaS平台提交的监听链的请求，当接收到所述请求后将元数据写入数据库；并向监听调度系统提交监听任务；
参阅图2，图2示出了监听调度系统的调度过程示意图，所述监听调度系统包括：Zookeeper；控制者；若干工作者以及Admin监控系统；所述监听调度系统为区块链浏览器的核心调度系统，其中，Zookeeper为分布式应用程序协调服务，控制者为整个调度系统的主脑，负责整体调度和监控，并提供了内部监控接口给Admin系统，便于维护人员了解资源调度的整体概况和某个链的监听进度，其中Web前置系统用来接收查询请求和监听请求，当监听请求进入Web前置系统，首先根据系统配置将请求进行封装，然后写入数据库随后以监听任务的形式发送到控制者进行调度，控制者根据当前的资源状况，选择一个工作者进行执行。
所述Zookeeper，用于调度控制者；所述Zookeeper保存数据的目录参阅图3；
所述控制者，用于接收Web前置系统提交的监听任务，获取每个工作者的负载，并根据自定义负载算法选择其中一个工作者服务，向该工作者发送监听任务；所述控制者可以进行主备切换。
所述若干工作者用于获取监听任务并对若干条链进行监听，所述工作者包括：执行线程器和任务管理器，所述工作者用于获取监听任务，根据所述监听任务执行链的监听流程；当监听成功，将监听任务放入任务管理器，使后续的轮询请求可访问；所述监听任务在执行线程器中执行。所述执行线程器数量为一个或多个。
所述若干工作者包括：第一工作者，第二工作者，……，第N工作者；所述若干条链包括：第一链，第二链，……，第X链；由于控制者可以获取每个工作者的负载，并可以做主备切换，所以，在一可行性实施例中，当第一工作者负载为第一链和第二链是，第一工作者对第一链以及第二链进行监听，随着链的增加，工作者数量不够时，系统可以横向扩展，增加第N工作者对第X-1链和第X链进行监听。
由于控制者能够掌握所有资源运行情况，在一可行性实施例中，假如第一工作者负载为10，第二工作者负载为8，而第一链负载为6，第二链负载为3，第三链负载为4，第四链负载为5，通过本申请示出的技术方案，第一工作者恰好可以负载第一链以及第三链，第二工作者恰好可以负载第二链以及第四链，较于传统分配方案，本申请很好的利用了资源节约了成本。
同时，所述工作者通过区块管理模块和交易模块进行区块和交易数据管理；
所述区块管理模块用于保存区块至数据库；
所述交易管理模块用于保存交易至数据库；
所述数据库通过Web前置系统查询区块数据；
所述Admin监控系统用于监控控制者，所述控制者提供给Admin监控系统一个内部接口。
可选的，所述多链区块链浏览器系统，还包括：外部UI接口；
所述外部UI接口可直接通过Web前置系统查询浏览器数据。
参阅图4，图4示出了一种多链区块链浏览器系统的使用方法，包括：
S1：BaaS平台向Web前置系统提交监听链的请求；
S2：Web前置系统接收BaaS平台提交的监听链的请求并将元数据写入数据库；并向控制者提交监听任务；
S3：控制者接收Web前置系统提交的监听任务，获取每个工作者的负载，并根据自定义负载算法选择其中一个工作者服务，向该工作者发送监听任务；
S4：工作者获取控制者发送的监听任务，根据所述监听任务执行链的监听流程；当监听成功，将监听任务放入任务管理器，使后续的轮询请求可访问；所述监听任务在执行线程器中执行；
S5：将监听成功的数据放入监听任务队列中，任务管理器中的一个线程轮询检查所有监听任务队列，若发现数据，则重新开启线程将区块和交易数据通过区块管理模块以及交易管理模块写入数据库。
可选的，所述一种多链区块链浏览器系统的使用方法还包括：用户查询；
所述方法为：用户通过外部UI接口直接通过Web前置系统查询浏览器数据。
本申请将资源调度架构应用于区块链浏览器系统，实现随着链的增加，系统可以横向扩展，解决核心扩展难题，提高在高并发下的性能；通过资源调度架构，使控制者能够掌握所有资源运行情况，可以根据资源的紧张情况，进行负载均衡，良好利用资源，节约成本；采用了灵活的工作者执行策略，使用执行线程器来管理所有的线程执行，并且区分了监听线程，扫描线程以及入库线程。使得一个工作者可以管理一个或者多个链的监听，便于管理；同时，通过可伸缩性的数据库分库分表方案，使监听链可以无限扩展。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。
本领域技术人员在考虑说明书及实践本申请公开的发明后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型，用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种多链区块链浏览器系统，基于资源调度架构，其特征在于，包括：BaaS平台、区块链浏览器以及若干条链；
所述BaaS平台，用于向区块链浏览器提交监听链的请求；
所述区块链浏览器包括：Web前置系统；监听调度系统；数据库；区块管理模块以及交易管理模块；所述Web前置系统，用于接收BaaS平台提交的监听链的请求，当接收到所述请求后将元数据写入数据库；并向监听调度系统提交监听任务；所述监听调度系统包括：Zookeeper；控制者；若干工作者以及Admin监控系统；所述Zookeeper，用于调度控制者；所述控制者，用于接收Web前置系统提交的监听任务，获取每个工作者的负载，并根据自定义负载算法选择其中一个工作者服务，向该工作者发送监听任务；所述工作者用于获取监听任务并对若干条链进行监听，同时，所述工作者通过区块管理模块和交易模块进行区块和交易数据管理，所述区块管理模块用于保存区块至数据库，所述交易管理模块用于保存交易至数据库；所述数据库通过Web前置系统查询区块数据；所述Admin监控系统用于监控控制者。
2.根据权利要求1所述的一种多链区块链浏览器系统，其特征在于，还包括：外部UI接口；
所述外部UI接口可直接通过Web前置系统查询浏览器数据。
3.根据权利要求1所述的一种多链区块链浏览器系统，其特征在于，所述工作者包括：执行线程器和任务管理器，所述工作者用于获取监听任务，根据所述监听任务执行链的监听流程；当监听成功，将监听任务放入任务管理器，使后续的轮询请求可访问；所述监听任务在执行线程器中执行。
4.根据权利要求3所述的一种多链区块链浏览器系统，其特征在于，所述执行线程器数量为一个或多个。
5.根据权利要求1所述的一种多链区块链浏览器系统，其特征在于，所述控制者可以进行主备切换。
6.根据权利要求1所述的一种多链区块链浏览器系统，其特征在于，所述控制者提供给Admin监控系统一个内部接口。
7.一种多链区块链浏览器系统的使用方法，其特征在于，包括：
S1：BaaS平台向Web前置系统提交监听链的请求；
S2：Web前置系统接收BaaS平台提交的监听链的请求并将元数据写入数据库；并向控制者提交监听任务；
S3：控制者接收Web前置系统提交的监听任务，获取每个工作者的负载，并根据自定义负载算法选择其中一个工作者服务，向该工作者发送监听任务；
S4：工作者获取控制者发送的监听任务，根据所述监听任务执行链的监听流程；当监听成功，将监听任务放入任务管理器，使后续的轮询请求可访问；所述监听任务在执行线程器中执行；
S5：将监听成功的数据放入监听任务队列中，任务管理器中的一个线程轮询检查所有监听任务队列，若发现数据，则重新开启线程将区块和交易数据通过区块管理模块以及交易管理模块写入数据库。
8.根据权利要求7所述的一种多链区块链浏览器系统的使用方法，其特征在于，还包括：用户查询；
所述方法为：
用户通过外部UI接口直接通过Web前置系统查询浏览器数据。
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