西南民族大学学报(自然科学版)2024,Vol.50Issue(2) :177-186.DOI:10.11920/xnmdzk.2024.02.009

面向数据中心网络结构的区块链系统性能研究

Performance research of blockchain system oriented to data center network structure

陈海浩 尹翔宇 陈曦 黄晓明 林茂 姚先洪 葛澍 兰丽莎
西南民族大学学报(自然科学版)2024,Vol.50Issue(2) :177-186.DOI:10.11920/xnmdzk.2024.02.009

面向数据中心网络结构的区块链系统性能研究

Performance research of blockchain system oriented to data center network structure

陈海浩 1尹翔宇 1陈曦 1黄晓明 2林茂 3姚先洪 4葛澍 5兰丽莎3
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作者信息

  • 1. 西南民族大学计算机科学与工程学院,成都 四川 610041
  • 2. 成都融微软件服务有限公司,成都 四川 610095
  • 3. 迈普通信技术股份有限公司,成都 四川 610047
  • 4. 科来网络技术股份有限公司,成都 四川 610095
  • 5. 四川省技术市场协会,成都 四川 610095
  • 折叠

摘要

第二代区块链技术以太坊引入了智能合约机制,众多去中心化应用(DApp)应运而生,并广泛应用于各行业.面向典型数据中心网络(DCN),研究部署于不同底层网络拓扑结构下区块链运行性能存在的差异.一是通过容器化技术与Open vSwitch技术结合,设计区块链模拟仿真平台,实现以低资源消耗模拟真实的数据中心网络.二是基于该仿真平台,搭建了Fat-Tree、BCube、Torus和Hypercube拓扑结构的区块链网络,部署矿工节点,评估不同底层网络拓扑结构下区块链平均交易时延和交易吞吐率的性能差异.评估结果显示,使用平台模拟数据中心受控网络环境,在矿工节点数均为8 的情况下,Torus网络结构的交易时延和交易吞吐率方面的表现优于其他三种拓扑结构.

Abstract

As a second-generation blockchain technology,Ethereum introduces the smart contract mechanism,leading to the e-mergence of numerous decentralized applications(DApps)that are widely applied in various industries.This paper focused on typical data center networks(DCNs),studying the differences in the performance of blockchain operations under different un-derlying network topologies.To achieve low-resource consumption simulation of real data center networks,containerization tech-nology was combined with Open vSwitch technology,and a blockchain simulation and emulation platform was designed.Based on this simulation platform,Fat-Tree,BCube,Torus,and Hypercube topology blockchain networks were built,miners nodes were de-ployed,and the performance differences in average transaction latency and throughput under different underlying network topolo-gies were evaluated.The evaluation results showed that using the platform to simulate a controlled network environment in a data center,when the number of miner nodes was 8,the Torus network structure outperformed the other three topologies in terms of transaction latency and throughput.

关键词

区块链/网络模拟/网络仿真/容器技术

Key words

blockchain/network emulation/network simulation/container

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基金项目

国家民委中青年人才培养计划(2022117)

四川省教育信息技术研究规划课题(DSJ2022037)

中央高校基本科研业务费专项西南民族大学项目(2022NYXXS061)

西南民族大学教育教学研究与改革重点项目(2021ZD47)

出版年

2024
西南民族大学学报(自然科学版)
西南民族大学

西南民族大学学报(自然科学版)

CSTPCD
影响因子:0.441
ISSN:2095-4271
参考文献量15
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