Многоуровневая структура Klaytn
Архитектура Klaytn разработана с учетом оптимизации как потребностей в производительности масштабных приложений, так и децентрализованной, доверительной природы технологии блокчейн. Такой многоуровневый подход позволяет Klaytn предлагать высокую масштабируемость, надежную безопасность и улучшенную доступность для пользователей, что крайне важно для принятия корпоративными субъектами и эксплуатации высокопроизводительных DApps.
Уровень консенсуса
Слой консенсуса является основой сети Klaytn, используя алгоритм Стамбульского византийского согласия (IBFT) для достижения консенсуса среди узлов сети. Этот слой обеспечивает быструю окончательность транзакций, что означает, что как только транзакция добавлена в блокчейн, она считается подтвержденной без возможности отмены, что делает сеть эффективной и подходящей для высоких требований к пропускной способности.
Слой выполнения
На этом уровне обрабатываются все транзакции и выполняются смарт-контракты. Klaytn поддерживает совместимость с виртуальной машиной Ethereum (EVM), что обеспечивает бесшовную миграцию и выполнение приложений на основе Ethereum. Этот уровень обрабатывает вычислительные операции и выполнение смарт-контрактов, а также управляет состоянием всех учетных записей в блокчейне.
Уровень данных
Данный слой управляет структурой, хранением и извлечением данных в Klaytn. Он включает в себя блокчейн-базу данных, которая записывает все транзакции, смарт-контракты и изменения состояния. Для обеспечения целостности и доступности данных этот слой использует децентрализованную систему хранения. Изменения в этом слое, например обновления счета или развёртывание смарт-контрактов, распространяются по сети для поддержания согласованности.
Сетевой уровень
Этот уровень занимается всей коммуникацией между узлами в сети Klaytn. Он включает механизмы для распространения данных, обнаружения узлов и поддержания сетевой связи. Этот уровень обеспечивает эффективное распространение новых транзакций и блоков всем узлам в сети, поддерживая общее здоровье и отзывчивость блокчейна.
Слой управления
Уровень управления Klaytn является неотъемлемой частью его децентрализованного механизма контроля. Он включает в себя совет по управлению, коллектив различных заинтересованных сторон, включая предприятия, которые контролируют основные решения относительно обновлений сети, корректировок параметров и обновлений протокола. Для обеспечения прозрачности и инклюзивности в процессе принятия решений этот уровень использует голосование в сети.
Ключевые компоненты
Сеть Klaytn построена вокруг уникальной ступенчатой архитектуры, разработанной для оптимизации скорости обработки и масштабируемости сети. Эта архитектура разделена на несколько компонентов, каждый из которых выполняет определенную роль в функционировании сети:
Ядро сети ячейки (CNN)
Основа сетевой архитектуры Klaytn, сеть ядерных клеток состоит из ядерных клеток. Каждая ядерная клетка состоит из одного узла консенсуса (CNN) и нескольких прокси-узлов (PNN). Узлы консенсуса отвечают за генерацию блоков и достижение консенсуса в сети, что крайне важно для поддержания целостности и безопасности блокчейна.
Прокси-узлы (PNNs)
Эти узлы выступают в качестве посредников между Узлами Консенсуса и Узлами Конечной точки. Они играют критическую роль в управлении потоком данных, улучшая безопасность путем предотвращения прямого внешнего доступа к Узлам Консенсуса и повышая масштабируемость путем распределения рабочей нагрузки.
Узлы конечной точки (ENNs)
Узлы конечной точки подключаются непосредственно к приложениям конечных пользователей, обрабатывая все внешние запросы API и служа как точки доступа к сети Klaytn. Они являются ключевыми для взаимодействия с блокчейном, позволяя пользователям выполнять транзакции, разворачивать смарт-контракты и взаимодействовать с блокчейном.
Эта иерархическая структура позволяет Клейтну управлять и оптимизировать поток транзакций и данных по всей сети, улучшая общую производительность и масштабируемость при сохранении высокого уровня безопасности.
Дизайн сети Klaytn включает несколько оптимизаций для поддержания высокой производительности даже при высокой нагрузке:
Механизм консенсуса IBFT не только обеспечивает завершенность транзакций, но и поддерживает пропускную способность и стабильность сети. Он достигает консенсуса, не потребляя чрезмерной вычислительной мощности, что помогает поддерживать сеть быстрой и отзывчивой.
Разделение обязанностей между различными типами узлов (Consensus, Proxy и Endpoint Nodes) позволяет Klaytn оптимизировать обработку и поток данных, гарантируя, что сеть может обрабатывать большие объемы транзакций без узких мест.
Совместимость Klaytn с виртуальной машиной Ethereum (EVM) обеспечивает эффективное выполнение смарт-контрактов. Эта совместимость также позволяет разработчикам развертывать приложения, основанные на Ethereum, на Klaytn с минимальными изменениями, воспользовавшись улучшениями производительности Klaytn.
Управляя высокой пропускной способностью, Klaytn решает типичные проблемы блокчейна, такие как сетевая конгестия и задержки. Платформа реализовала решения, такие как эффективная маршрутизация транзакций и балансировка нагрузки между узлами, чтобы смягчить эти проблемы. Более того, текущие улучшения и обновления направлены на увеличение способности сети обрабатывать больше транзакций, снижение задержек и повышение общей эффективности.
