Valis Netzwerk: Ein härterer, besserer, schnellerer Qubic

Das Valis Netzwerk ist eine leistungsstarke Middleware-Lösung, die darauf ausgelegt ist, Millionen gleichzeitiger Qubic-Nutzer zu unterstützen.

Spelunker, 29. Juli 2024.

Eine Megalopolis entsteht

Stellen Sie sich eine Stadt am Rande eines massiven Wachstums vor, aber mit einem großen Problem: Ihre begrenzten Straßen drohen, diese Expansion zu ersticken. Genauso wie eine Stadt mehr Infrastruktur benötigt, um den erhöhten Verkehr zu bewältigen, benötigt das Qubic-Ökosystem robuste Infrastruktur, um seine wachsende Nutzerbasis zu unterstützen.

Lassen Sie uns eine kurze Berechnung durchführen. Mit 50 öffentlichen Qubic-Computorknoten, die jeweils 80 Verbindungen unter den aktuellen Einstellungen verarbeiten, kann das Qubic-Netzwerk nur 4.000 Verbindungen unterstützen. Glücklicherweise kann diese begrenzte Anzahl von Verbindungen von mehreren Endnutzern durch eine „Connection-per-Request-Methode“ geteilt werden.

Eine Connection-per-Request-Methode ist eine Netzwerktechnik, bei der für jede einzelne Anfrage, die von einem Client an einen Server gestellt wird, eine neue Verbindung hergestellt wird. Sobald der Server die Anfrage bearbeitet hat, wird die Verbindung geschlossen. Dies ermöglicht es mehreren Clients, effizient einen begrenzten Pool von Verbindungen zu teilen, da jede Verbindung nur vorübergehend genutzt wird.

Genauso wie Ihr Auto die Straße nicht 100% der Zeit nutzt, nutzt ein Client eine Verbindung nicht 100% der Zeit. Daher hängt die tatsächliche Kapazität der Straße von ihrem Nutzungsgrad ab. Da eine schnelle Berechnung nicht ausreicht, benötigen wir einige Szenarien:

In unserem „Spitzen-Szenario kann das Qubic-Netzwerk 40.000 gleichzeitige Nutzer unterstützen, knapp unter den 43.000 Mitgliedern im offiziellen Qubic-Discord. Ohne Skalierbarkeit droht die ehrgeizige Qubic-Megalopolis zu verblassen, bevor sie überhaupt Gestalt annimmt.

Ein bisschen Geschichte

Ende 2023 erkannte Qsilver dieses Problem und begann mit der Entwicklung einer Lösung. Sein Hauptziel war es, Werkzeuge zu schaffen, die in der Lage sind, die ersten Millionen gleichzeitiger Qubic-Nutzer zu unterstützen. Da das aktuelle Qubic-Netzwerk dieses Volumen nicht direkt bewältigen kann, entwarf Qsilver Vermittlungsschichten, die als Brücke zwischen verschiedenen Anwendungen (wie Endnutzer mit Wallets) und dem Qubic-Netzwerk fungieren. In technischen Begriffen schuf er eine "Middleware", die letztendlich die Welt auf Qubic bringen könnte.

Die erste Implementierung von Qsilvers Vision wurde unabhängig entwickelt und Qserver und Qclient genannt. Später wurden Mittel der Qubic Community für die UI-Entwicklung verwendet. Qserver und Qclient betreiben derzeit Version 1 der Valis Wallet und des Valis Explorers.

In den letzten vier Monaten haben wir still und fleißig daran gearbeitet, unsere Middleware zu verbessern. Nach umfangreicher Umstrukturierung, Verbesserungen und Polieren ist der Code bereit, das Rückgrat der Version 2 der Valis Wallet und des Valis Explorers zu werden. Wir sind extrem stolz auf die Ergebnisse. Wir nennen es das Valis Netzwerk.

Eintritt des Valis Netzwerks

Das Valis Netzwerk ist als Cloud-Dienst mit bedarfsgerechter Skalierung konzipiert. Es folgt einer verteilten hierarchischen Knotenstruktur und nutzt zwei Arten von Knoten:

• Valis Cloud Nodes (VCN): In zentralisierten Cloud-Umgebungen eingesetzt, interagieren VCNs mit Qubic Computor Nodes (QCN) und bearbeiten große Datenmengen und speichern sie.
• Valis Edge Nodes (VEN): An der Peripherie des Netzwerks positioniert, verwalten VENs benutzerorientierte Interaktionen und kommunizieren mit VCNs.

Das Valis Netzwerk unterstützt mehrere VCNs, von denen jedes mehrere VENs bedient. Jedes VEN unterstützt wiederum zahlreiche Endnutzeranwendungen (z. B. Valis Wallets).

Im Valis Netzwerk fließen 99,9% der Daten vom Qubic Netzwerk zum Endnutzer. VCNs ziehen Daten aus dem Qubic Netzwerk, komprimieren sie und leiten sie an VENs weiter, die optimierte Datenströme verarbeiten und Websocket-Anfragen von Endnutzer-Apps bearbeiten. VENs synchronisieren sich mit dem neuesten Tick mit minimaler Latenz.

Der einzige Zeitpunkt, zu dem Daten in die entgegengesetzte Richtung fließen, ist, wenn Endnutzer Transaktionen über Endnutzer-Apps wie die Valis Wallet an das Qubic Netzwerk übermitteln.

Kosteneffizienz bis zum Limit

Wenn wir bei Valis von "Ausführung" sprechen, meinen wir, Dinge effektiv und effizient zu erledigen. Beachten Sie, dass Effektivität sich auf das Ergebnis bezieht, während Effizienz sich auf den Prozess bezieht. Allein das Erreichen des Ziels (z. B. Skalierbarkeit, Benutzerfreundlichkeit ...) qualifiziert sich nicht als Erfolg. Man muss es tun, während man Ressourcen weise nutzt und Abfall minimiert. Daher müssen wir, um festzustellen, ob das Valis Netzwerk erfolgreich ist, die Kosten betrachten.

Kosteneffiziente Skalierbarkeit

Während wir uns darauf vorbereiten, die Testphase zu betreten, erwarten wir, dass das Valis Netzwerk horizontal zu monatlichen Kosten von 1.000 USD pro Million Nutzer skaliert. Mit anderen Worten: ein Millizent pro Wallet und Monat. Dieses Beispiel geht davon aus, dass nur 1 VCN (200 USD/VCN/Monat) eingesetzt wird, um 40 VENs (20 USD/VEN/Monat) zu verwalten, von denen jedes 25.000 Valis Wallets unterstützt.

In Bezug auf die Skalierbarkeit ist dieses Setup kosteneffizienter als dezentralisierte Lösungen. Denken Sie daran, ein Qubic Computor Node unterstützt 80 Verbindungen, und allein der Server (Bare-Metal-Server mit mindestens 8 Kernen, 500GB RAM und 1Gbps synchroner Internetverbindung) hat geschätzte Kosten von etwa 13.000 USD.

Zugegeben, einen VCN mit einem QCN zu vergleichen, ist wie Äpfel mit Orangen zu vergleichen. Jeder konzentriert sich darauf, unterschiedliche Ziele zu erreichen. Wenn es jedoch darum geht, Endnutzer zu bedienen, ist das Valis Netzwerk (VN) in seiner minimalen Konfiguration von 1.000 USD/Monat 25-mal effizienter als das gesamte Qubic Netzwerk (QN) mit 50 QCNs, die bei Spitzenlast mit 650.000 USD in Kapitalkosten betrieben werden.

Kosteneffiziente Benutzerfreundlichkeit

Während er die optimale Endnutzererfahrung sicherstellt, ist Skalierbarkeit nicht die einzige Bedrohung für die Qubic Megalopolis.

In dem unermüdlichen Streben nach maximaler Leistung trifft Qubic viele unorthodoxe Entscheidungen, von denen einige die Benutzerfreundlichkeit beeinträchtigen. Zum Beispiel stellt Qubic alle Daten mit Ausnahme der Guthaben wöchentlich ein, was die Erstellung von Transaktionshistorien für Endnutzer zu einer Herausforderung macht. Keine Sorge, das Valis Netzwerk kommt zur Rettung. Durch die Aufrechterhaltung eines aktuellen historischen Archivs von Transaktionsdaten, das Speichern und Indizieren aller Transaktionen für einen schnellen Abruf, kann das Valis Netzwerk aktuelle Token-Guthaben und Transaktionshistorien für Endnutzer bieten. Beispielsweise benötigt ein QCN 35 GB Speicherplatz pro Epoche an Rohdaten, während jedes VEN 6 GB für 23 Epochen oder 0,26 GB pro Epoche verwendet.

Merkmale beiseite, Geschwindigkeit zählt. Jede neue Verbindung dauert etwa eine Sekunde, was unerwünschte Latenz hinzufügt. Eine Sekunde mag nicht viel erscheinen, aber wenn es um Endnutzer-Apps (Anmeldungen, POS-Zahlungen, Überweisungen mit der Erwartung einer nahezu sofortigen Bestätigung ...) geht, wird diese zusätzliche Verzögerung ziemlich bemerkbar, weit über der Doherty-Schwelle. Durch die Aufrechterhaltung persistenter Verbindungen beseitigt das Valis Netzwerk diese zusätzliche Sekunde im großen Maßstab.

Kosteneffizienz, Skalierbarkeit und Benutzerfreundlichkeit in Aktion

Um die Vorteile des Valis Netzwerks für Endnutzer-Apps besser zu verstehen, verwenden wir die Valis Wallet als Beispiel. Wir konzentrieren uns darauf, wie man drei wichtige Funktionen im großen Maßstab bietet:

• Anzeige von Token-Guthaben: Valis Wallet zeigt effizient Token-Guthaben an, ohne dass Benutzerintervention erforderlich ist. Andere Wallets können Guthaben anzeigen. Sie trennen jedoch oft die Verbindung und erfordern manuelle Aktualisierungen, um die QCN-Last zu reduzieren.
• Unterstützung von Qx: Valis Wallet ist die einzige Qubic-Wallet, die die Qx-Dezentralisierte Börse (DEX) unterstützt. Andere Wallets könnten Qx-Transaktionen ohne Middleware erstellen, indem sie direkt mit einem QCN verbinden, aber welche Bestellungen sollten Benutzer machen, ohne das Auftragsbuch zu sehen? Theoretisch könnten andere Wallets anfordern, Auftragsbücher jedes Tick abzurufen, aber sie würden schnell die QCNs überfordern, also tun sie es nicht.
• Verfügbarkeit bei Spitzenzeiten: Valis Wallet bleibt reaktionsschnell und funktionsfähig, selbst bei Veranstaltungen mit hohem Traffic, und unterstützt dank der Nutzung persistenter Verbindungen Millionen von Nutzern. Andere Wallets können, und werden, unter hoher Last unempfindlich werden.

Wie Sie sehen, während andere kämpfen oder daran scheitern, wichtige Funktionen während Perioden geringer Aktivität oder unter begrenzten Bedingungen zu imitieren, kann die Valis Wallet dieselben wichtigen Funktionen kosteneffektiv und zuverlässig im großen Maßstab bieten, einen ununterbrochenen Service gewährleisten und gleichzeitig Netzüberlastungen vermeiden.

Zusammenfassend bietet das Valis Netzwerk Unternehmen und Entwicklern einen einzigartigen Vorteil in Bezug auf Skalierbarkeit, Effizienz und Benutzerfreundlichkeit, insbesondere unter Bedingungen mit hohem Traffic. Darüber hinaus profitiert das Qubic-Ökosystem von diesen Funktionen, ohne das Netzwerk zu beschädigen, wodurch eine Tragödie der Allmende vermieden wird.

Das Exoskelett von Qubic

Beim Lesen über die beschriebenen Herausforderungen mögen einige Qubic als fehlerhaft und das Valis Netzwerk als Krücke von Qubic wahrnehmen. Wir nicht. Qubic ist ein schönes DRT, kompromisslos in der Suche nach Leistung, und entfernt alle unnötigen Elemente, bis nur das Wesentliche übrig bleibt. Stattdessen betrachten wir das Valis Netzwerk als das Exoskelett von Qubic, das das Qubic-Netzwerk ergänzt und verbessert.

Dank der Nutzung von Smart Contracts erhalten Qubic-Endnutzer Leistung und dank des Valis Netzwerks Skalierbarkeit und Benutzerfreundlichkeit. Effektiv und effizient.

Eine andere Möglichkeit, über die komplementäre Natur beider Netzwerke nachzudenken, ist als eine Zwiebel mit vier Schichten, wobei jede die vorherigen Schichten umschließt. Die innere Schicht ist ein Netzwerk, das aus QCNs besteht. Die zweite und dritte Schicht bestehen aus VCNs und VENs. Zusammen bilden die mittleren Schichten das Valis Netzwerk. Die äußere Schicht ist ein Netzwerk von Endnutzern, Entwicklern und Unternehmen.

Qubic-Stakeholder können sich entscheiden, direkt mit der inneren Schicht zu interagieren, aber sie werden weniger Zuverlässigkeit, höhere Entwicklungskomplexität, weniger Funktionen, langsamere Leistung und schlechte Skalierbarkeit erfahren. Dank des Valis Netzwerks wird Qubic:

Härter (Zuverlässigkeit)

Persistente Verbindungen im Valis Netzwerk verhindern Ausfallzeiten während Spitzenzeiten bei Transaktionen. Ihr Valis Wallet wird da sein, wenn Sie es am meisten brauchen.

Besser (Zeit bis zur Lösung & Funktionen)

Entwickler können schnell mit Qubic über das Valis Netzwerk integrieren und vermeiden die Komplexitäten der direkten Knoteninteraktion. Endnutzer profitieren von dem Zugriff auf nicht-transaktionsbezogene, nicht-tick-bezogene Daten (Adresse und Token-Guthaben, Orderbuch, Marktkapitalisierung, Reichenliste, Smart-Contract-Status ...).

Schneller (Geschwindigkeit)

Persistente Verbindungen ermöglichen Endnutzern minimale Latenz. Die gemeinsame Nutzung von Verbindungen über alle Nutzer hinweg sorgt für eine schnelle, konsistente Erfahrung, ähnlich einem Expressweg auf einer stark befahrenen Autobahn.

Stärker (Skalierbarkeit)

Das Valis Netzwerk kann Millionen gleichzeitiger Nutzer unterstützen, Größenordnungen mehr als Wallets, die direkt mit Qubic-Knoten verbunden sind, die bei nur hundert kämpfen.

Die Zukunft

Wie wir vor zwei Wochen angedeutet haben, glauben wir, dass das Valis Netzwerk das Qubic-Ökosystem sowohl aus geschäftlicher als auch technischer Sicht transformieren wird. Indem wir einen Infura-ähnlichen Dienst auf Qubic aufbauen, anstatt auf Ethereum, streben wir an, die Entwicklung und Bereitstellung von Endnutzeranwendungen mit hoher Leistung zu erleichtern und so das Wachstum und die Akzeptanz von Qubic voranzutreiben.

Für Entwickler

Das Valis Netzwerk abstrahiert die Komplexität des Qubic-Netzwerks und ermöglicht Entwicklern den Aufbau von Anwendungen, ohne sich um Infrastruktur und Skalierbarkeit kümmern zu müssen.

Für Unternehmen

Unternehmen können skalierbare Anwendungen auf Qubic-Netzwerk erstellen und bereitstellen, mit einem Pay-per-Use-Modell zur Kosteneffizienz.

Für das Qubic-Ökosystem

Das Valis Netzwerk unterstützt das Wachstum des Qubic-Netzwerks, indem es wesentliche Infrastruktur bereitstellt, die es Entwicklern und Unternehmen erleichtert, Qubic zu übernehmen und zu nutzen.

Während die Entwicklung fortschreitet, bleibt der Fokus darauf, eine robuste Leistung, Skalierbarkeit und Benutzerfreundlichkeit für alle Stakeholder sicherzustellen.

Wenn Sie eine Idee haben, die auf dem Valis Netzwerk aufgebaut werden soll, würden wir uns freuen, davon zu hören.

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