Firedancer presenta fd_quic: Una implementación de alto rendimiento de los protocolos de red de ingesta de transacciones QUIC y Solana

Firedancer, un cliente validador independiente para Solana construido por Jump, ha anunciado recientemente su último hito técnico, fd_quic, una implementación de alto rendimiento de los protocolos de red de ingesta de transacciones QUIC y Solana. Este avance viene acompañado de mejoras significativas en escalabilidad y robustez, haciendo que la red Solana sea más resistente contra ataques de spam.

Protocolo QUIC y Solana

La red Solana utiliza el protocolo QUIC para varios propósitos, incluyendo la propagación de transacciones. La pila de red personalizada de Firedancer está diseñada desde cero para aprovechar el escalado del lado de recepción (RSS), una forma de equilibrio de carga acelerada por hardware. Esto permite una arquitectura paralela compartida-nada, en la que cada núcleo de CPU gestiona una parte del tráfico entrante con una sobrecarga mínima.

RSS ofrece un mejor rendimiento y simplifica la implementación en comparación con el equilibrio de carga basado en software. Elimina la necesidad de programadores globales complejos, tiempos de ejecución asíncronos, bloqueos y atómicos. La decisión de Firedancer de evitar la pila de redes de Linux utilizando XDP/AF_XDP, tecnologías recientes del núcleo, optimiza aún más el rendimiento.

La Complejidad de QUIC

Las 151 páginas de especificaciones de QUIC aportan una complejidad considerable. Ante la imposibilidad de encontrar una biblioteca en C que cumpliera sus requisitos de licencia, rendimiento y fiabilidad, Firedancer creó la suya propia. Su implementación, fd_quic, cuenta con estructuras de datos y algoritmos optimizados, con (casi) cero asignaciones heap mientras maneja el tráfico, asegurando que el validador no se quede sin memoria.

Demo en vivo

Firedancer celebró su viaje de meses para hacer QUIC rápido con una demostración en vivo mostrando tres objetivos de diseño: Compatibilidad, Rendimiento y Escalabilidad.

• Compatibilidad: Una herramienta de spam construida a partir de módulos en el validador de Solana Labs envió numerosas transacciones al validador de Firedancer a través de QUIC, demostrando que su implementación QUIC era correcta.
• Rendimiento: Una prueba llevó al límite un único núcleo de CPU ejecutando fd_quic utilizando múltiples spammers. El resultado fue de 5,8 Gbps o 270k TPS, alcanzando 1,4 millones de TPS con transacciones pequeñas. Se necesitaron ocho núcleos de CPU para generar esta tasa.
• Escalabilidad: La misma prueba de rendimiento se ejecutó con RSS activado en una interfaz de red de 25 Gbps y fd_quic ejecutándose en cuatro núcleos de CPU. Durante la prueba, un servidor Firedancer QUIC ejecutado en sólo cuatro núcleos de CPU en un único servidor ingirió de forma fiable 21,8 Gbps de transacciones entrantes (alrededor de 1,08M TPS con ~1kB de tamaño txn) de clientes de Solana Labs. Esta prueba estaba limitada por el hardware de red disponible (un enlace de 25 Gbps), pero Firedancer da la bienvenida a los usuarios para empujar el rendimiento aún más con la documentación disponible.

  Presentando el último hito técnico de Firedancer’: fd_quic 🔥💃
  
  Una implementación de alto rendimiento de los protocolos de red de ingesta de transacciones QUIC y Solana.
  
  1/15 pic.twitter.com/N10k1XQcQ1

  — Firedancer 🔥💃🏻 (@jump_firedancer) 4 de mayo de 2023

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  Mientras se sigue trabajando en más componentes, la comunidad blockchain espera con impaciencia los futuros desarrollos de Firedancer'

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