Tỷ lệ dọc và ngang là gì?
Tỷ lệ dọc đòi hỏi phải mở rộng mạng bằng cách thêm nhiều năng lượng và bộ nhớ vào đơn vị xử lý lõi của hệ thống, trong khi tỷ lệ ngang liên quan đến việc thêm nhiều node (tức là máy) vào khung hệ thống hiện có.
Khi làm việc với chủ đề về khả năng mở rộng, điều quan trọng là phải hiểu rằng khái niệm này thường được viện dẫn nếu có người đang tìm cách tăng khả năng giao dịch của một nền tảng cụ thể.
Tỷ lệ dọc đối với kiến trúc máy chủ – khách hàng truyền thống có nghĩa là nâng cấp phần cứng hiện có của hệ thống để kết hợp thêm sức mạnh xử lý và bộ nhớ. Trong cùng một hướng, tỷ lệ ngang có liên quan đến việc thay đổi khung cốt lõi của chính nền tảng để thiết lập cụm máy chủ có khả năng xử lý số lượng yêu cầu giao dịch tăng lên một cách dễ dàng.
Quá trình chia tỷ lệ có hoạt động tốt với các blockchain không?
Mở rộng quy mô hoạt động tốt nhất với cơ sở dữ liệu truyền thống. Tuy nhiên, từ quan điểm bảo mật, các blockchain với khả năng mở rộng có ích hơn và thực tế hơn – nhưng có một sự đánh đổi liên quan.
Khi nói về khái niệm khả năng mở rộng trong bối cảnh công nghệ blockchain, cần nhấn mạnh rằng vì các hệ thống blockchain đã là mạng phân tán nên rất khó để tăng thông lượng tổng thể của mạng bằng cách đơn giản là thêm nhiều thực thể phần cứng như công cụ khai thác, node hoặc trình xác nhận vào nó.
Cụ thể hơn một chút, trong khi tỷ lệ ngang có xu hướng tăng độ tin cậy hoặc bảo mật của mạng thì tỷ lệ dọc thường mang lại hiệu suất tổng thể (khả năng xử lý giao dịch) của hệ thống bị suy giảm.
Mặt khác, tỷ lệ dọc thường có nghĩa là làm cho mỗi thành phần bên trong hệ thống nhanh hơn và mạnh hơn. Từ quan điểm của hệ thống dựa trên sổ cái phân tán, điều này ngụ ý việc sử dụng các node siêu máy tính. Tuy nhiên, nhược điểm của tất cả là chỉ một vài cá nhân được chọn có khả năng chạy các node như vậy.
Tỷ lệ được thực hiện như thế nào?
Tỷ lệ dọc được thực hiện bằng cách cải thiện hiệu quả của từng giao dịch riêng lẻ, trong khi tỷ lệ ngang đạt được thông qua việc tăng khả năng thông lượng chung của nền tảng.
Nói một cách đơn giản, các cải tiến về khả năng mở rộng nói chung được thực hiện thông qua việc sử dụng khái niệm có tên là “lớp” – trong đó mỗi thành phần riêng lẻ của hệ thống cụ thể được tạo ra để tương tác với các đối tác kỹ thuật số sắp xếp theo thứ tự và cấp bậc.
Ngoài ra, khi nói đến blockchain, các nhà phát triển cố gắng duy trì tính bất biến của chuỗi cơ sở. Điều này cho phép lớp có khả năng mở rộng tận dụng tính bảo mật của chuỗi mẹ. Một ví dụ điển hình của khái niệm đã nói ở trên là Lightning Network – công nghệ tận dụng tính bảo mật của Bitcoin để tăng thông lượng của hệ thống.
Bây giờ, khi xử lý tỷ lệ ngang và dọc, chúng ta có thể thấy rằng tỷ lệ ngang được triển khai bằng cách thêm nhiều cụm hoặc máy mã hóa vào hệ thống để xử lý số lượng giao dịch ngày càng tăng. Mặt khác, tỷ lệ dọc đạt được bằng cách thêm nhiều sức mạnh xử lý (hoặc bộ nhớ) vào máy mã hóa hiện có để tăng khả năng xử lý.
Ví dụ, bản nâng cấp Ethereum 2.0 sắp tới có rất nhiều sự cường điệu bởi vì nó tìm cách cải thiện khả năng giao dịch tổng thể của dự án thông qua một số thay đổi thiết kế khác nhau – với một trong những thay đổi chính là sharding.
Bằng cách thực hiện những thay đổi này, khung lõi Ethereum sẽ được chuyển từ một môi trường thực thi đơn lẻ sang nhiều môi trường thực thi để xác nhận các giao dịch không đồng bộ và song song.
Khi nào nên sử dụng tỷ lệ ngang hay dọc?
Tỷ lệ dọc thuần bị hạn chế về hiệu quả nhưng tương đối dễ dàng hơn để đạt được. Tỷ lệ ngang giúp cải thiện thông lượng chung của hệ thống nhưng mất nhiều thời gian hơn để phát triển.
Để hiểu rõ hơn về vấn đề này, có thể kiểm tra hiệu năng của ‘nút thắt cổ chai’. Một nút cổ chai thể hiện một tình huống trong đó nhu cầu quá mức được đặt vào hệ thống cụ thể, dẫn đến hiệu suất chung của nền tảng bị ảnh hưởng nghiêm trọng.
Ví dụ: nếu bộ nhớ cục bộ của máy mã hóa không đủ để xử lý tất cả các giao dịch đến, tỷ lệ dọc có thể giúp khắc phục sự cố bởi vì bằng cách thêm bộ nhớ bổ sung vào khung, số lượng tổng thể có thể giảm.
Mặt khác, nếu phần cứng hiện có của nền tảng không thể xử lý số lượng giao dịch đến bằng cách sử dụng tỷ lệ ngang (nghĩa là thêm các đơn vị xử lý bổ sung) thì vẫn có thể khắc phục sự cố.
Để minh họa khái niệm đã nói ở trên theo cách đơn giản nhất có thể, Jonathan R. Brandt, một nhà lãnh đạo sáng kiến công nghệ doanh nghiệp, người tiên phong trong khóa học nghiên cứu blockchain hiện đang giảng dạy tại nhiều trường đại học và cao đẳng ở tiểu bang Minnesota cho biết:
“Trong cuộc chiến chống tội phạm, tỷ lệ Hulk theo chiều dọc và Justice League theo chiều ngang. Trong Bitcoin, một máy chủ khai thác có thể được thu nhỏ theo chiều dọc bằng cách tăng bộ nhớ hoặc nâng cấp GPU và có thể được thu nhỏ theo chiều ngang bằng cách nối các máy chủ lại với nhau”.
Có giải pháp mở rộng quy mô blockchain đáng chú ý nào không?
Trong vài năm qua, một số công ty đã nỗ lực giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng gây khó khăn cho lĩnh vực tiền điện tử.
Sáng tạo công nghệ mới nhất của vCPU: LiquidApps là một giải pháp mở rộng theo chiều ngang được thiết kế để cho phép các nhà phát triển truy cập vào nguồn cung cấp sức mạnh tính toán phi tập trung lớn hơn bằng cách giao cho ứng dụng phi tập trung, nhà cung cấp dịch vụ DApp đọc các yêu cầu on-chain, thực hiện xử lý và trả kết quả cho DApp yêu cầu. Một trong những ưu điểm bán hàng lớn nhất của vCPU là khả năng cho phép DApp chọn mức độ tin cậy phù hợp theo nhu cầu và yêu cầu của một trường hợp sử dụng cụ thể.
Một ví dụ khác là EOS. Mục tiêu trọng tâm của EOS là giải quyết nhiều vấn đề về khả năng mở rộng hiện có của ngành. Điểm khác biệt chính của EOS với vCPU là công nghệ xử lý song song được thực hiện thông qua việc sử dụng một số yếu tố nhất định liên quan đến tỷ lệ dọc (nghĩa là thêm sức mạnh xử lý).
Mặt khác, giao thức tạm thời của Temtum đảm bảo rằng dữ liệu có thể được chia sẻ giữa các node ngay cả khi node hiện tại không có không gian lưu trữ cần thiết để giữ toàn bộ blockchain – do đó giảm rào cản entry cho các node mới tham gia mạng.
Chi phí truy cập để tham gia vào mạng thấp nên lượng tài nguyên cần thiết để chạy các node cũng thấp, cho phép sử dụng toàn bộ khả năng của các node nhàn rỗi (điều mà hầu hết các loại tiền điện tử hiện không thể làm được), do đó làm tăng tổng hiệu suất.
Các ví dụ liên quan khác bao gồm Ziliqa, ETH 2.0, Iota.
Một số điểm chính cần nhớ về khả năng mở rộng là gì?
Tất cả các vấn đề về tập trung và phân cấp.
Đối với các nền tảng blockchain, khả năng mở rộng của một chuỗi nhất định chung quy phụ thuộc vào mức độ phân cấp của mạng. Các hệ sinh thái phi tập trung cao (như Bitcoin) khá chậm, trong khi các mạng tập trung hơn (như EOS có 21 nhà sản xuất khối) nhanh hơn nhiều.
Do đó, việc có ít node tạo khối thường làm cho mọi thứ nhanh hơn. Tuy nhiên, tập trung hóa làm giảm các thuộc tính thú vị vốn có mà blockchain sở hữu – cụ thể là khả năng chống kiểm duyệt, minh bạch và bất biến tổng thể.
- Fidelity mở rộng hoạt động kinh doanh lưu ký tiền điện tử, muốn lật đổ Coinbase
- Giải pháp nào cho khả năng mở rộng Blockchain ?
Minh Anh
Tạp chí Bitcoin | Cointelegraph
