Определение throughput

Что такое throughput?

Throughput — это количество транзакций или единиц данных, которые система может обработать за определённое время. В блокчейне throughput обычно измеряют показателем Transactions Per Second (TPS).

Блокчейн похож на многополосное шоссе, где каждая машина — транзакция. Количество полос и скорость определяют, сколько машин проезжает за секунду. Чем выше throughput, тем больше «машин» проходит каждую секунду, и заторы меньше. TPS — основной показатель, но иногда используют такие метрики, как «обработанные данные в секунду» или «транзакции на блок», в зависимости от задачи.

Как рассчитывается throughput в блокчейне?

Throughput обычно считают как «число транзакций, включённых и подтверждённых в блоках за определённый промежуток времени, делённое на длительность этого промежутка».

Методы расчёта различаются: одни учитывают момент попадания транзакции в блок, другие — достижение финальности. Финальность — это состояние, когда транзакция становится необратимой в сети. Выбранный подход влияет на итоговый показатель throughput. Для пользователей важна скорость добавления транзакций в блок, для безопасности — скорость достижения финальности.

В чём разница между throughput, TPS, latency и bandwidth?

В публичных блокчейнах throughput и TPS часто используются как синонимы, но TPS — единица измерения, а throughput — более общее понятие, охватывающее обработку данных или операций.

Latency показывает время ожидания одной транзакции — как долго машина стоит и проезжает через пункт оплаты. Bandwidth — это максимальная пропускная способность данных за единицу времени, как количество машин на шоссе за час. Высокий throughput не всегда означает низкую latency — при перегрузке очереди увеличивают задержки. Даже при достаточном bandwidth строгие параметры блоков могут ограничивать throughput.

Почему throughput влияет на пользовательский опыт и комиссии?

Высокий throughput облегчает включение транзакций в блоки, обычно сокращая ожидание и делая комиссии предсказуемыми. При низком throughput mempool (очередь транзакций) перегружается. Пользователи повышают комиссии для приоритетной обработки, что увеличивает расходы в периоды пиковых нагрузок.

В dApps события с высокой активностью, такие как airdrop или NFT mint, вызывают перегрузку. Недостаточный throughput приводит к ошибкам или задержкам операций. В кроссчейн- и платёжных сценариях throughput напрямую влияет на скорость расчётов для продавцов и пользователей.

Какие технические факторы влияют на throughput?

Основные факторы: время блока, размер блока и лимит газа, механизм консенсуса, эффективность распространения данных по сети.

Лимит газа — это «вычислительный бюджет» блока; газ — единица стоимости операций. Чем выше лимит газа, тем сложнее транзакции можно включить одновременно. Короткое время блока означает больше блоков за единицу времени, увеличивая throughput. Механизм консенсуса (например, proof-of-work или proof-of-stake) определяет скорость создания и синхронизации блоков. Быстрое распространение данных ускоряет принятие блока всей сетью, снижая риски откатов и конфликтов.

Как throughput увеличивается с помощью Layer 2 и шардирования?

Layer 2 — это дополнительные сети поверх основных блокчейнов; они обрабатывают множество транзакций вне основной цепи и отправляют итоговые данные или пакеты обратно, увеличивая throughput. Шардирование разделяет состояние сети или данные между узлами, снижая нагрузку на каждый узел.

В 2023–2025 годах Ethereum увеличил throughput Layer 2 с помощью пакетирования и сжатия данных. Внедрение EIP-4844 («Proto-Danksharding») в 2024 году открыло более дешёвые каналы доступности данных для Layer 2, что отражено в материалах сообщества и фонда. Разные методы дают разные преимущества: пакетирование увеличивает количество включаемых транзакций, сжатие снижает стоимость данных, шардирование позволяет обрабатывать данные параллельно.

Как измеряется throughput?

Для точных показателей throughput нужны чёткие определения и воспроизводимые процедуры.

1. Определите критерии: учитываете «транзакции в блоках» или только достигшие финальности? Задайте длительность теста (например, 5 минут).
2. Создайте достаточную нагрузку: обеспечьте стабильный поток транзакций для точной оценки производительности.
3. Синхронизируйте время: все узлы должны иметь синхронизированные часы и фиксировать точные временные метки начала и конца теста.
4. Соберите и отфильтруйте данные: получите количество транзакций из блоков или интерфейса узлов, исключив неудачные или неотправленные транзакции.
5. Рассчитайте и проверьте: разделите общее число транзакций на промежуток времени для получения throughput; повторите тесты в разное время для сравнения работы при перегрузке и в периоды простоя.
6. Документируйте среду: укажите характеристики оборудования узлов, сетевые условия, версии клиентов и параметры для сопоставимости результатов.

Как throughput влияет на сценарии Gate?

При внесении или выводе средств на Gate throughput выбранной сети влияет на скорость транзакций и комиссии. В сетях с высоким throughput меньше перегрузок в пиковые периоды, подтверждения проходят быстрее. В перегруженных или медленных сетях переводы занимают больше времени и требуют дополнительных подтверждений.

Во время событий с высоким спросом в некоторых сетях могут возникать очереди. Выбирая поддерживаемые Layer 2 решения (например, Rollups) на Gate для депозитов, ваши транзакции обрабатываются быстрее. Если выбрать перегруженные сети, время ожидания увеличивается, а комиссии могут быть выше. При выборе сети учитывайте throughput, требования к подтверждениям и структуру комиссий для баланса скорости и затрат.

Для безопасности средств: меньше подтверждений не гарантирует финальность — при кроссчейн-переводах или крупных транзакциях всегда ждите дополнительных подтверждений. Не используйте несовместимые сети или форматы адресов, чтобы избежать потери средств.

Какие риски и компромиссы связаны с увеличением throughput?

Рост throughput связан с компромиссами. Увеличение размера блока или сокращение интервалов между блоками повышает требования к оборудованию и bandwidth узлов, что может снизить децентрализацию. Снижение защитных буферов или ускорение подтверждений увеличивает риски реорганизации цепи или откатов.

В Layer 2 пакетирование и сжатие повышают throughput, но вносят операционные и мостовые риски: нестабильные каналы данных или ошибки операторов могут повлиять на отправку пакетов и время вывода средств. При выборе сетей с высоким throughput учитывайте степень децентрализации, механизмы финальности и устойчивость к сбоям.

Как оценивать throughput комплексно?

Не ограничивайтесь одной метрикой при оценке throughput. Анализируйте его вместе с TPS, latency, комиссиями, уровнем отказов и финальностью — включая работу в периоды пиковых нагрузок. Выбирайте сети с оптимальным балансом скорости, стоимости и надёжности. На Gate выбирайте сети для депозитов с учётом текущей загруженности и требований к подтверждениям; для крупных переводов используйте более длительные окна подтверждения. Следите за развитием масштабирования (например, улучшением доступности данных Layer 2 и шардированием), чтобы принимать решения по будущим тенденциям throughput и стратегиям работы.

FAQ

Как низкий throughput влияет на мои транзакции?

Низкий throughput вызывает очереди транзакций и перегрузку сети. Транзакция может сильно задерживаться. В периоды высокой конкуренции комиссия за приоритетное включение растёт — ваши расходы увеличиваются. В тяжёлых случаях транзакции могут быть просрочены или не выполнены.

Почему throughput одного блокчейна меняется в разное время?

Throughput блокчейна зависит от активности сети. При всплеске транзакций пользователей (например, во время ICO или запусков NFT) перегрузка растёт — хотя теоретический throughput не меняется, фактическая пропускная способность снижается. Временные факторы, такие как обновления протокола или статус узлов-валидаторов, тоже влияют на throughput.

Как определить, соответствует ли throughput блокчейна моим требованиям?

Сравните три показателя: заявленный средний TPS, пиковый TPS и нужную вашему бизнесу частоту транзакций. Для высокочастотной торговли нужен TPS более 1 000, для простых переводов — десятки TPS. Проверьте текущий уровень перегрузки и среднее время подтверждения — не ориентируйтесь только на теорию. Gate предоставляет актуальные данные по основным сетям для справки.

Почему новые публичные блокчейны заявляют высокий throughput, но опыт пользователей остаётся низким?

Throughput — только один из факторов пользовательского опыта. Даже при высоком TPS медленное финальное подтверждение, задержки кроссчейн-мостов или отсутствие on-chain-приложений ухудшают удобство. Некоторые проекты преувеличивают throughput; фактическая производительность резко падает при перегрузке. Проверяйте реальные тесты, а не только whitepaper.

Как связаны throughput и комиссии за транзакции?

При низком throughput больше пользователей конкурируют за блоки — комиссии за газ растут. В сетях с высоким throughput можно обрабатывать больше транзакций, конкуренция меньше, комиссии обычно ниже. Поэтому пользователи предпочитают Layer 2 сети с высоким throughput (например, Arbitrum или Optimism); на Gate такие сети обычно дают значительно более низкие комиссии, чем основные сети.