CN113242286A - 一种弹性提高交易吞吐量的方法、设备及储存介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种弹性提高交易吞吐量的方法、设备及储存介质，属于信息技术领域，本发明提供的方案通过将不同的合约交易执行器的执行功能打包成独立执行单元，可在拓展硬件上单独部署，为区块链系统提供额外的交易处理能力，并在使用完后释放，实现弹性拓展交易处理能力，在非交易高峰期不会造成资源的浪费，既能够有效应对交易高峰来临时的处理压力，又能够保证交易压力正常时的资源利用率。

Description

一种弹性提高交易吞吐量的方法、设备及储存介质
技术领域
本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种弹性提高交易吞吐量的方法、设备及储存介质。
背景技术
区块链本质上是一个去中心化的数据库，是一连串使用密码学方法产生相关联的数据块，每一个数据块中包含了一段时间内全网交易的信息。采用区块链技术架构的网络可视为区块链网络，区块链网络中包含多个区块链节点，任一区块链节点可对应至少一个区块链，任一区块链可包含至少一个区块。通过链(chain)将不同高度的块(block)连接起来，区块链交易中，最主要的操作就是验证交易合法性(Auth)、共识(Consensus)和合约执行。
智能合约(Smart contract)是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议，其允许在没有第三方的情况下进行可信交易。智能合约的目的是提供优于传统合约的安全方法，并减少与合约相关的其他交易成本。
Chain33是一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台，在该区块线系统中能够执行多种类型的合约交易，包括evm、coins、token、trade、privacy等等。在正常情况下，如果交易未处于高峰期时，区块链系统通常无需加速处理交易，提升系统整体的TPS，而在交易高峰期时，往往都是某一类或几类交易的交易量特别巨大，造成了系统处理能力不足，此时，如果依照高峰期交易压力最繁重的情况来部署相关的硬件，以提升系统的性能会造成系统大多数时间无需使用如此高的性能，造成严重的资源浪费。
因此，目前亟需一种弹性提高交易吞吐量的方法，适用于在交易高峰时，弹性拓展区块链系统的交易处理能力，使其能够有效应对交易高峰来临时的处理压力，又能保证交易压力正常时的资源利用率。
发明内容
一、发明目的
针对上述技术问题，本发明提供一种弹性提高交易吞吐量的方法、设备及储存介质，能够弹性扩展区块链系统的处理能力，在交易高峰期针对高频交易进行水平拓展，既能够有效应对交易高峰来临时的处理压力，又能够保证交易压力正常时的资源利用率。
二、技术方案
为解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案如下：
第一方面，一种弹性提高交易吞吐量的方法，适用于区块链系统，所述区块链系统设有拓展硬件，所述方法包括：
交易池内待执行交易增速超过交易增速阈值时，在拓展硬件上部署各个交易类型的独立执行单元，所述独立执行单元包括合约交易执行器的可执行文件；
统计区块内待执行交易的交易类型及各交易类型的交易量；
将各个交易类型的交易量与对应的设定值比较，获得交易量超过设定值的交易类型；
启动交易量超过设定值的交易类型对应的独立执行单元；
所述独立执行单元在所述拓展硬件上运行并向区块链系统发送请求信息；
响应于请求信息区块链系统分发对应的交易类型的交易发送至所述独立执行单元；
所述独立执行单元执行交易。
作为优选，所述独立执行单元执行交易后还包括：当交易量超过设定值的交易类型的交易量小于或等于设定值时，所述区块链系统拒绝响应所述独立执行单元的请求信息并回收所述拓展硬件。
作为优选，所述独立执行单元储存在区块链系统的运行节点上。
作为优选，所述区块链系统在所述拓展硬件上部署所述独立执行单元时，在所述拓展硬件上部署状态数据库。
作为优选，所述拓展硬件为云服务器。
作为优选，所述统计交易类型及其交易量和获得交易量超过设定值的交易类型的步骤在交易池打包交易加入区块时进行。
第二方面，一种计算机设备，一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如第一方面及其优选方案任意一项所述的方法。
第三方面，一种存储有计算机程序的存储介质，该程序被处理器执行时实现如第一方面及其优选方案任意一项所述的方法。
三、有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
1.能够弹性扩展区块链系统的处理能力，在交易高峰期针对高频交易进行水平拓展，既能够有效应对交易高峰来临时的处理压力，又能够保证交易压力正常时的资源利用率的。
2.区块链系统在拓展硬件上部署独立执行单元时，需要同时将状态数据库配置到该拓展硬件上，保证独立执行单元能够使用本地数据库，避免通过rpc的方式远程访问区块链状态数据库，尽量保证交易执行性能。
3.在交易池打包交易填充区块的时候，统计区块内的待执行交易数据，能够实现事先启动独立执行单元，从而提高实时性。
4.拓展硬件优选采用云服务器，可以动态的申请使用和回收释放，使用更加方便且通用性更好，且也比自建服务器更低。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的一种方法流程示意图；
图2为本发明实施例2提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
一种弹性提高交易吞吐量的方法，适用于区块链系统，所述区块链系统设有拓展硬件，所述方法包括：
交易池内待执行交易增速超过交易增速阈值时，在拓展硬件上部署各个交易类型的独立执行单元，所述独立执行单元包括合约交易执行器的可执行文件；
统计区块内待执行交易的交易类型及各交易类型的交易量；
将各个交易类型的交易量与对应的设定值比较，获得交易量超过设定值的交易类型；
启动交易量超过设定值的交易类型对应的独立执行单元；
所述独立执行单元在所述拓展硬件上运行并向区块链系统发送请求信息；
响应于请求信息区块链系统分发对应的交易类型的交易发送至所述独立执行单元；
所述独立执行单元执行交易。
进一步的，所述独立执行单元执行交易后还包括：当交易量超过设定值的交易类型的交易量小于或等于设定值时，所述区块链系统拒绝响应所述独立执行单元的请求信息并回收所述拓展硬件。
进一步的，所述拓展硬件为云服务器。
如图1所示，在本申请的实施例所提供的方案中，区块链系统处理现有技术常规的合约交易执行器外还包括独立执行单元，独立执行单元包括合约交易执行器的可执行文件，独立执行单元用于部署在拓展硬件上，拓展硬件可以是服务器或云服务器，云服务器更优，这主要是应为云服务器能够满足动态的申请和释放的需求，在需要拓展某类交易的交易处理能力时，可以申请云服务器接入区块链网络中，将该类型交易的独立执行单元部署在云服务器上，形成独立的交易执行器，以提升区块链系统该交易类型的交易处理性能，在该交易类型的交易量回归正常后区块链系统就可以直接回收部署独立执行单元的云服务器，将期内的合约交易执行进程释放，云服务器可另作他用，如此便能够实现区块链系统交易处理能力的弹性拓展，既能够有效应对交易高峰来临时的处理压力弹性提升交易吞吐量，又能够保证交易压力正常时的资源利用率。
进一步的，所述独立执行单元储存在区块链系统的运行节点上。将所有交易类型对应的独立执行单元储存在区块链系统的运行节点上能够在需要拓展时尽快将独立执行单元部署至拓展硬件上，加快部署的效率。
进一步的，所述区块链系统在所述拓展硬件上部署所述独立执行单元时，在所述拓展硬件上部署状态数据库。交易执行过程中，会需要状态数据库中的数据。为了尽量保证交易执行性能，避免通过rpc的方式远程访问区块链状态数据库。区块链系统在拓展硬件上部署独立执行单元时，需要同时将状态数据库配置到该硬件设备上，保证其能够使用本地数据库，而不需要远程访问，保证交易执行性能。
进一步的，所述统计交易类型及其交易量和获得交易量超过设定值的交易类型的步骤在交易池打包交易加入区块时进行。在交易池打包的时候，就可以事先启动独立执行单元，提高实时性。
本实施例中，采用chain33区块链系统，区块链系统执行evm、coins、token、trade、privacy这五大类交易，交易池内设定阈值，当加入交易池的待执行交易增速超过交易增速阈值时认定为交易高峰期，区块链运行节点在拓展硬件上部署各个交易类型的独立执行单元，进一步的，此处交易池可依据交易类型对池内待执行交易进行分类，选取交易量较多的交易类型，将这些交易类型对应的独立执行单元进行部署，更加节约区块链系统的资源，例如交易高峰期来临，evm、coins、token三类交易的交易量远大于trade交易和privacy交易，此时区块链节点就不布置所有交易类型的独立执行单元了，仅仅布置evm、coins、token三类交易的独立执行单元，节约区块链系统的资源。交易池统计打包入区块的交易的类型及其交易数量，接着交易池将各个交易类型的交易量与对应的设定值比较，获得交易量超过设定值的交易类型，需要说明的是，区块链系统能够根据各个交易类型的执行情况、系统资源的配置倾斜等因素为其设置不同的设定值，交易量超过设定值的交易类型需要进行交易处理性能的拓展，此时启动对应的独立执行单元，所述独立执行单元在所述拓展硬件上运行并向区块链系统发送请求信息，响应于请求信息区块链系统分发对应的交易类型的交易发送至所述独立执行单元，所述独立执行单元执行交易，如此便实现了弹性拓展交易执行性能，满足交易需求。当交易量超过设定值的交易类型的交易量小于或等于设定值时，所述区块链系统拒绝响应所述独立执行单元的请求信息并回收所述拓展硬件。
实施例2
一种计算机设备，所述设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如实施例1所述的方法。
一种存储有计算机程序的存储介质，该程序被处理器执行时实现如以上实施例1所述的方法。
图2为本实施例提供的一种设备的结构示意图。
如图2所示，作为另一方面，本申请还提供了一种设备500，包括一个或多个中央处理单元(CPU)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储部分508加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM503中，还存储有设备500操作所需的各种程序和数据。CPU501、ROM502以及RAM503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。
以下部件连接至I/O接口505：包括键盘、鼠标等的输入部分506；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分507；包括硬盘等的存储部分508；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理驱动器510也根据需要连接至I/O接口505。可拆卸介质511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器510上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。
特别地，根据本申请公开的实施例，上述实施例1所描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行上述任一实施例描述的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分509从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质511被安装。
作为又一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例的装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，该程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的方法。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这根据所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以通过执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以通过专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，各所述单元可以是设置在计算机或移动智能设备中的软件程序，也可以是单独配置的硬件装置。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种弹性提高交易吞吐量的方法，其特征在于，适用于区块链系统，所述区块链系统设有拓展硬件，所述方法包括：
交易池内待执行交易增速超过交易增速阈值时，在拓展硬件上部署各个交易类型的独立执行单元，所述独立执行单元包括合约交易执行器的可执行文件；
统计区块内待执行交易的交易类型及各交易类型的交易量；
将各个交易类型的交易量与对应的设定值比较，获得交易量超过设定值的交易类型；
启动交易量超过设定值的交易类型对应的独立执行单元；
所述独立执行单元在所述拓展硬件上运行并向区块链系统发送请求信息；
响应于请求信息区块链系统分发对应的交易类型的交易发送至所述独立执行单元；
所述独立执行单元执行交易。
2.根据权利要求1所述的一种弹性提高交易吞吐量的方法，其特征在于，所述独立执行单元执行交易后还包括：当交易量超过设定值的交易类型的交易量小于或等于设定值时，所述区块链系统拒绝响应所述独立执行单元的请求信息并回收所述拓展硬件。
3.根据权利要求1所述的一种弹性提高交易吞吐量的方法，其特征在于，所述独立执行单元储存在区块链系统的运行节点上。
4.根据权利要求1所述的一种弹性提高交易吞吐量的方法，其特征在于，所述区块链系统在所述拓展硬件上部署所述独立执行单元时，在所述拓展硬件上部署状态数据库。
5.根据权利要求1所述的一种弹性提高交易吞吐量的方法，其特征在于，所述拓展硬件为者云服务器。
6.根据权利要求1所述的一种弹性提高交易吞吐量的方法，其特征在于，所述统计交易类型及其交易量和获得交易量超过设定值的交易类型的步骤在交易池打包交易加入区块时进行。
7.一种计算机设备，其特征在于，一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。
8.一种存储有计算机程序的存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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