关于区块链:一文说清FISCO-BCOS性能压测附实例教程

“我的区块链能跑多少TPS？”“能不能达到‘官网’所说的峰值？”“为啥总是压不下来？是我的机器不够好吗？”

现在，区块链技术被广泛应用在各行各业中，也承受海量用户、海量数据的挑战，越来越多同学开始关注链与合约的性能。
本文别离从原理、实操和技巧三个方面，为大家提供了详尽的FISCO BCOS性能压测指引，联合实例进行演示，总结出压测实用技巧与常见问题，以便大家更好地晋升性能。

压测原理

压测这事，原理其实不简单，起一个或一堆区块链客户端，先往链上部署一个用来压测的合约或者须要评估性能的智能合约，而后卯足了劲往链上“并发”发送交易，收到区块链返回的交易执行后果（交易回执）后，统计出TPS。

因为区块链分布式网络播送、交易排队打包、共识确认等流程还是比拟漫长的，两头充斥了技术细节，往往导致后果不如预期，这就须要在环境、参数、压测程序以及合约逻辑等方面下功夫，能力失去现实的后果（把计算资源用到极致）、以及确切的后果（我的环境峰值就这么高了）。

深刻压测细节

压测前先“调参”

压测这事一般来说是一个长时间的“力气活”，在启动之前，肯定要先做好足够的筹备。以下一些要害参数，要先调到“最优”。
总交易数：压测程序在一次压测中总共发送的交易数量。强调一下，如果没有达到肯定数量级的交易，压测后果没有统计含意。比方理论TPS应该能够达到5000，那么只发几千到一两万交易的话，因为程序启动和进行等边界条件影响，后果意义不大，至多超过两个数量级的交易数（比方10万笔、整个过程继续1分钟以上），能力看出安稳解决阶段的TPS体现。

QPS（Queries Per Second）：每秒申请数，即压测客户端发送交易的速率。形象地说就是：压测客户端能不能“喂饱”链节点，比方链的TPS性能在万级，那么一个压测客户端的发送能力是否足够，要具体评估，一个不够，就要起多个压测客户端，而且每个客户端发送的模式应该是异步的，如果每次都是发送一个交易而后同步等后果再发下一个，是很难“喂饱”区块链节点的（如何确保异步，参见SDK的接口定义）。

然而，QPS也不能过大，当QPS过大时，会让交易沉积在交易池中。这些沉积的交易不能被立刻执行，使得测出的TPS会小于理论的TPS。

合约复杂度：合约的复杂度对TPS后果会有极大影响。合约复杂度简略的了解就是代码量（对应指令数）、数据量（具体来说就是合约里关涉的状态数据量），还有很重要的一点是合约是否反对并行事务逻辑。并行能力用尽服务器资源，要达到并行处理成果，除了上一条所说的压测客户端须要异步发送之外，FISCO BCOS的合约是反对DAG并行计算的，一个一般合约，如果在事务上能够反对并行，关上DAG并行设置，能力用尽服务器上所有的CPU计算能力，否则实际上也是在“串行”解决，只用了一个CPU，成果必定不会太好。
DAG并行合约开发参见：
https://fisco-bcos-documentat&＃8230;）

链参数配置： 有几个要害的链参数和性能体现相干，包含多长时间出一个区块，一个区块里能打包多少个交易。在压测场景里，这几个数字要配置得比拟适合，咱们默认500ms尝试将交易池（大小：[tx_pool].limit）中的交易打包成一个区块（打包距离：[consensus]. min_block_generation_time），每个默认最多1000笔交易（区块最大交易数：tx_count_limit）。

同时，节点会主动保障在1秒内出一个块。如果出以后区块的工夫大于1秒，下一个区块会少打包一些交易，若小于1秒，会依据设置的区块最大交易数下限尽量打包交易。若单纯为了压测，举荐将打包距离尽可能调小，并重复调节区块最大交易数，让出块工夫平均稳固的同时，尽量迫近最大值。此处举荐将打包距离设置为1ms，区块最大交易数最低为10000笔起步，依据理论后果向上调整。可参考文末“FISCO BCOS 配置文档”进行配置。

硬件配置：如果想要失去尽量高的TPS，要采纳性能更好的硬件。具体而言就是服务器核数越多越好，内存越拮据越好；肯定要用高速机械硬盘或SSD硬盘，慎用绝对低速的网络存储设备，硬盘的IO速度对链的区块和状态写入速度有微小的影响；网络带宽越大提早越低越好，保障压测程序和链节点之间的网络，以及节点和节点之间的网络是畅通高效的。

其余调整：压测客户端和链的日志级别最好开到Error级，尽量地缩小日志输出量。环境里如有其余占用资源（CPU、内存、硬盘网络等）的程序，无妨临时退出。之前有开发者的压测把硬盘写满了，所以当时腾一下硬盘也是有必要的。

压测后果含意

• 正确/谬误交易数：如果压测后果蕴含很多谬误或超时的交易，那么本次压测的意义不大。一般来说达到99%及以上的正确率，对业务才有意义。
• TPS（Transactions Per Second）：每秒解决交易数，即区块链解决此类型交易的性能。
  

压测操作

应用已有压测程序Java-SDK-Demo

FISCO BCOS提供了基于 Java-SDK实现的压测程序：Java-SDK-Demo。
*旧版本中提供了基于Caliper的压测程序，欢送各位开发者继续优化Caliper压测程序。在本文，更举荐应用Java-SDK-Demo。
Java-SDK-Demo Github地址

• 压测 FISCO BCOS 2+ 版本：

https://github.com/FISCO-BCOS&＃8230;

• 压测 FISCO BCOS 3+ 版本：

https://github.com/FISCO-BCOS&＃8230;

压测场景

• 转账场景
• KVTable场景
• DMC场景
• 更多请查看压测程序目录

压测办法

参考我的项目下的README

操作实例
本操作以 Java-SDK-demo 中的转账场景进行举例。

• 转账合约：ParallelOk.sol
• 压测程序：ParallelOkPerf.java

步骤一：查看压测命令
*命令中提醒的[tps]理论含意为QPS，即该压测程序的交易发送速率。

$ cd java-sdk-demo/dist/
$ java -cp 'conf/:lib/*:apps/*' org.fisco.bcos.sdk.demo.perf.ParallelOkPerf
Usage:
===== ParallelOk test===========
java -cp 'conf/:lib/*:apps/*' org.fisco.bcos.sdk.demo.perf.ParallelOkPerf [parallelok] [groupId] [add] [count] [tps] [file] [enableDAG].
java -cp 'conf/:lib/*:apps/*' org.fisco.bcos.sdk.demo.perf.ParallelOkPerf [parallelok] [groupId] [transfer] [count] [tps] [file] [enableDAG].

步骤二：执行压测程序

转账场景压测的操作分为两步：

1. 筹备：批量生成转账用户并初始化用户金额（add）
   *执行后，生成用户列表文件user1000.txt，下一步会用到。

# java -cp 'conf/:lib/*:apps/*' org.fisco.bcos.sdk.demo.perf.ParallelOkPerf parallelok] [groupId] [add] [count] [tps] [file] [enableDAG]
# 参数：压测parallelok合约，群组group0，操作是增加用户add，用户数1000，qps=1000，要生成的用户列表文件名，启动交易并行执行
java -cp 'conf/:lib/*:apps/*' org.fisco.bcos.sdk.demo.perf.ParallelOkPerf parallelok group0 add 1000 1000 user1000.txt true

2. 压测：用户间两两转账（transfer）
   *可一直反复此步骤，调整参数进行压测。

# java -cp 'conf/:lib/*:apps/*' org.fisco.bcos.sdk.demo.perf.ParallelOkPerf [parallelok] [groupId] [transfer] [count] [tps] [file] [enableDAG]
# 参数：压测parallelok合约，群组group0，操作时用户转账transfer，总交易数10000，qps=1000，应用的用户列表文件，启动交易并行执行
java -cp 'conf/:lib/*:apps/*' org.fisco.bcos.sdk.demo.perf.ParallelOkPerf parallelok group0 transfer 10000 1000 user1000.txt true

步骤三：查看后果

TPS

• 包含谬误交易：TPS(include error requests)
• 不包含谬误交易：TPS(exclude error requests)

正确/谬误交易数

validation:
user count is 1000
verify_success count is 1000
verify_failed count is 0

残缺后果

Total transactions: 10000
Total time: 12676ms
TPS(include error requests): 788.8923950773114
TPS(exclude error requests): 788.8923950773114
Avg time cost: 1221ms
Error rate: 0.0%
Time area:
0   

java-sdk-demo/src/main/java/org/fisco/bcos/sdk/demo
                                              ├── contract
                                              │   ├── Ok.java
                                              │   └── sol
                                              │       └── Ok.sol
                                              └── perf
                                                  └── PerformanceOk.java