2024-10-28
一文读懂Breakpoint上备受瞩目的Firedancer
一文读懂Breakpoint上备受瞩目的Firedancer
原文作者：Karen，Foresight News
在上周的 Solana Breakpoint 大会上，现场气氛活跃，生态产品发布接踵而至，各类丰富多彩的周边活动更是锦上添花。在这场盛宴中，尤为引人注目的亮点是 Solana 验证器客户端 Firedancer 的早期版本正式登陆主网，这一里程碑式的成就被赋予了特别的关注，标志着 Solana 网络将在性能上将实现质的飞跃，同时可避免 Solana 上单一客户端崩溃导致网络宕机的风险。
Firedancer 的开发历程可追溯至于 2021 年至 2022 年，作为由 Jump Trading Group 主导开发的 Solana 第二个验证器客户端（原有客户端 Agave 由 Anza 开发），其设计初衷在于消除单点故障隐患，增强网络的整体稳健性和坚韧性。与原有基于 Rust 的验证器不同，Firedancer 采用 C 语言编写，不包含 Rust 代码，这一选择显著降低了潜在漏洞对整个网络的影响，为 Solana 的安全性加上了又一道坚固的防线。
具体来说，每个线程执行 11 个不同的作业之一。有些作业只需要一个线程来完成它们，但某些作业需要许多线程并行执行相同的工作。另外，每个线程都有一个 CPU core 来运行，并且线程拥有该 core 的所有权：永远不会休眠或让操作系统将其用于其他目的。
Firedancer 还引入了一个名为「tiles」的架构，每种 tile 代表了一个作业及其运行的线程和分配的 CPU core。这种组合方式使得性能调优变得灵活而高效。例如，net 和 quic 的每 tile 可处理 >100 万 TPS，而 verify 和 bank tiles 则专注于交易验证和区块执行，尽管它们的处理速度相对较低，但足以满足高并发场景下的需求。
Firedancer 官方文档中列出了 11 种 tile，分别为：
net：从网络设备发送和接收网络数据包（每 tile 可处理 >100 万 TPS）；
quic：接收来自客户端的交易，执行所有连接管理和数据包处理以管理和实施 QUIC 协议（每 tile 可处理 >100 万 TPS）；
verify：验证传入交易的加密签名，过滤无效交易（每 tile 可处理 20-4 万 TPS）；
dedup：检查并过滤掉重复的传入交易；
pack：当成为 leader 时，打包传入的交易并智能地安排它们执行；
bank：执行被安排的交易（每 tiles 可处理 20-4 万 TPS）；
poh：是一种连续在后台进行哈希运算的机制，将生成的哈希值与已执行的交易混合在一起，从而证明顺序性和时间性。
shred：当成为 leader 时，向网络分发区块数据；非 leader 时，接收并重传区块数据（吞吐量主要取决于集群大小。在基准测试中，如果集群规模较小， 1 个 tile 可以处理>100 万 TPS）；
store：当成为 leader 时接收区块数据，或者当其他节点是 leader 时从其他节点接收区块数据，并将其存储在本地磁盘上的数据库中；
metric：收集有关其他 tiles 的监控信息并将其提供给 HTTP 端点；
sign：持有验证者私钥，并接收和响应来自其他 tile 的签名请求。
值得注意的是，在 Firedancer 成熟之前，其过渡版本 Frankendancer 已先行一步进入 Solana 主网。Frankendancer 是 Firedancer 和 Agave 部分代码的混合体，结合了 Firedancer 在网络堆栈和区块生产方面的优势，同时保留了 Agave 在执行和共识方面的功能。而 Firedancer 则是完全从头开始构建，不包含任何 Agave 的代码。
Firedancer 有何影响？
无疑，Firedancer 的推出对 Solana 生态系统具有重大影响，将极大地丰富验证器的多样性，进一步削弱单点故障对网络稳定性的影响，为 Solana 网络的可靠性筑起一座更加坚固的堡垒。
此外，Firedancer 保持了与现有协议的向后兼容性，能够确保生态系统的平稳过渡，无需 DApp 开发者及用户做出重大调整。
尽管目前 Firedancer 仍处于非投票模式，且需经历持续不断的优化与审核，但这为 Solana 网络的未来发展描绘了一幅更加充满希望的蓝图。
参考：
1、https://www.youtube.com/watch?v=InGI7BDUeX4&list=PLilwLeBwGuK4eY3nT0vvvJ4GmcJLImcQE&index=14
2、https://firedancer-io.github.io/firedancer/guide/tuning.html
3、https://solanacompass.com/learn/Validated/firedancer-w-kevin-bowers