Valis Network: Um Qubic Mais Difícil, Melhor, Mais Rápido e Mais Forte

A Valis Network é uma solução poderosa de middleware projetada para suportar milhões de usuários Qubic simultâneos.

Spelunker, 29 de julho de 2024.

Uma Megalópole em formação

Imagine uma cidade à beira de um crescimento maciço, mas com um grande problema: suas estradas limitadas ameaçam sufocar essa expansão. Assim como uma cidade precisa de mais infraestrutura para lidar com o aumento do tráfego, o ecossistema Qubic requer uma infraestrutura robusta para suportar sua base de usuários em expansão.

Vamos fazer um cálculo rápido. Com 50 nós computacionais Qubic públicos, cada um lidando com 80 conexões sob as configurações atuais, a rede Qubic só pode suportar 4.000 conexões. Felizmente, esse número limitado de conexões pode ser compartilhado por vários usuários finais através de um “método de conexão por solicitação”.

Um método de conexão por solicitação é uma técnica de rede onde uma nova conexão é estabelecida para cada solicitação individual feita por um cliente a um servidor. Uma vez que o servidor lida com a solicitação, a conexão é fechada. Isso permite que vários clientes compartilhem um pool limitado de conexões de forma eficiente, já que cada conexão é usada apenas temporariamente.

Assim como seu carro não usa a estrada 100% do tempo, um cliente não usa uma conexão 100% do tempo. Portanto, a capacidade real da estrada depende de seu nível de utilização. Como um cálculo rápido não será suficiente, precisamos de alguns cenários:

Em nosso cenário de “Pico”, a rede Qubic pode suportar 40.000 usuários simultâneos, quase chegando aos 43.000 membros no Discord oficial da Qubic. Sem escalabilidade, a ambiciosa megacidade Qubic corre o risco de desaparecer antes mesmo de se materializar.

Um pouco de história

No final de 2023, Qsilver identificou esse problema e começou a desenvolver uma solução. Seu objetivo principal era criar ferramentas capazes de suportar o primeiro milhão de usuários simultâneos do Qubic. Como a rede Qubic atual não pode lidar com esse volume diretamente, Qsilver projetou camadas intermediárias para atuar como uma ponte entre várias aplicações (como usuários finais com carteiras) e a rede Qubic. Em termos técnicos, ele criou um "middleware" que poderia eventualmente integrar o mundo ao Qubic.

A primeira implementação da visão de Qsilver foi desenvolvida de forma independente e nomeada Qserver e Qclient. Posteriormente, o financiamento da Comunidade Qubic foi usado para o desenvolvimento de UI. Atualmente, o Qserver e o Qclient alimentam a versão 1 do Valis Wallet e do Valis Explorer.

Nos últimos quatro meses, trabalhamos silenciosamente e diligentemente para aprimorar nosso middleware. Após passar por extensas refatorações, melhorias e polimentos, a base de código está pronta para se tornar a espinha dorsal da versão 2 do Valis Wallet e do Valis Explorer. Estamos extremamente orgulhosos dos resultados. Chamamos isso de Valis Network.

Entre na Valis Network

A Valis Network é projetada como um serviço em nuvem com escalonamento sob demanda. Ela segue uma estrutura de nó hierárquica distribuída, aproveitando dois tipos de nós:

• Valis Cloud Nodes (VCN): Implantados em ambientes de nuvem centralizados, os VCNs interagem com os Nós Computacionais Qubic (QCN) e lidam com o processamento pesado de dados e armazenamento.
• Valis Edge Nodes (VEN): Posicionados na periferia da rede, os VENs gerenciam interações com usuários e se comunicam com os VCNs.

A Valis Network suporta múltiplos VCNs, cada um servindo múltiplos VENs. Cada VEN, por sua vez, suporta numerosos Aplicativos de Usuário Final (por exemplo, Valis Wallets).

Na Valis Network, 99,9% dos dados fluem da Rede Qubic para o usuário final. Os VCNs puxam dados da Rede Qubic, os comprimem e os passam para os VENs, que processam fluxos de dados otimizados e lidam com solicitações websocket de aplicativos de usuários finais. Os VENs sincronizam até o último tick com latência mínima.

A única vez em que os dados fluem na direção oposta é quando os usuários finais submetem transações por meio de aplicativos de usuários finais, como o Valis Wallet, para a Rede Qubic.

Levando a eficiência de custo ao limite

Quando falamos de "execução" na Valis, queremos dizer fazer as coisas de maneira eficaz e eficiente. Observe que eficácia é sobre o resultado, enquanto eficiência é sobre o processo. Apenas atingir o objetivo (por exemplo, escalabilidade, usabilidade...) não qualifica como sucesso. Você deve fazer isso enquanto usa os recursos de maneira sábia e minimiza o desperdício. Portanto, para determinar se a Valis Network é bem-sucedida, devemos olhar para o custo.

Escalabilidade Eficiente em Custo

À medida que nos preparamos para entrar na fase de testes, esperamos que a Valis Network escale horizontalmente a um custo mensal de $1.000 por milhão de usuários. Em outras palavras, um milicente por carteira e mês. Este exemplo assume a implantação de apenas 1 VCN ($200/VCN/mês) para gerenciar 40 VENs ($20/VEN/mês), cada um suportando 25.000 Valis Wallets.

Em termos de escalabilidade, essa configuração é mais eficiente em custo do que soluções descentralizadas. Novamente, lembre-se de que um Nó Computacional Qubic suporta 80 conexões, e o servidor sozinho (servidor bare metal com pelo menos 8 núcleos, 500GB de RAM e conexão de internet síncrona de 1Gbps) tem um custo estimado de cerca de $13.000.

Concedido, comparar um VCN com um QCN é como comparar maçãs e laranjas. Cada um foca em alcançar objetivos diferentes. No entanto, quando se trata de atender usuários finais, a Valis Network (VN) em sua configuração mínima de $1.000/mês é 25 vezes mais eficiente do que toda a Rede Qubic (QN) de 50 QCNs operando em capacidade máxima com $650.000 em capex inicial.

Usabilidade Eficiente em Custo

Embora garantir uma experiência ideal para o usuário final, a escalabilidade não é a única ameaça à Megalópole Qubic.

Na busca incessante por desempenho máximo, Qubic faz muitas escolhas não ortodoxas, algumas das quais impactam a usabilidade. Por exemplo, como Qubic poda todos os dados, exceto saldos, semanalmente, criar históricos de transações para usuários finais se torna um desafio. Não se preocupe, a Valis Network vem ao resgate. Mantendo um arquivo histórico atualizado de dados transacionais, armazenando e indexando todas as transações para recuperação rápida, a Valis Network é capaz de oferecer saldos de tokens atualizados e históricos de transações para usuários finais. Como referência, um QCN requer 35 GB de armazenamento por época de dados brutos, enquanto cada VEN usa 6 GB para 23 épocas, ou 0,26 GB por época.

Além das características, a velocidade importa. Cada nova conexão leva cerca de um segundo para ser estabelecida, adicionando latência indesejada. Um segundo pode não parecer muito, mas, quando se trata de aplicativos de usuários finais (logins, pagamentos POS, transferências com a expectativa de confirmação quase instantânea...), esse atraso adicional se torna bastante perceptível, bem além do limiar de Doherty. Mantendo conexões persistentes, a Valis Network remove esse segundo extra em escala.

Eficiência de Custo, Escalabilidade e Usabilidade em Ação

Para entender melhor os benefícios da Valis Network para aplicativos de usuários finais, vamos usar o Valis Wallet como exemplo. Vamos nos concentrar em como oferecer três características principais em escala:

• Exibição de Saldos de Tokens: O Valis Wallet exibe eficientemente saldos de tokens sem exigir intervenção do usuário. Outras carteiras podem exibir saldos. No entanto, elas frequentemente se desconectam e exigem atualizações manuais para reduzir a carga do QCN.
• Suporte ao Qx: O Valis Wallet é a única carteira Qubic que suporta a Qx Decentralized Exchange (DEX). Outras carteiras poderiam criar transações Qx sem middleware, conectando-se diretamente a um QCN, mas quais ordens os usuários deveriam fazer sem ver o livro de ordens? Em teoria, outras carteiras poderiam solicitar para buscar livros de ordens a cada tick, mas rapidamente sobrecarregariam os QCNs, então não fazem isso.
• Disponibilidade Durante Picos: O Valis Wallet permanece responsivo e funcional mesmo durante eventos de alto tráfego, suportando milhões de usuários graças ao uso de conexões persistentes. Outras carteiras podem, e vão, se tornar não responsivas sob carga pesada.

Como você pode ver, enquanto outros lutam ou falham em imitar características principais durante períodos de baixa atividade ou sob condições limitadas, o Valis Wallet pode oferecer as mesmas características principais de forma econômica e confiável, em escala, garantindo serviço ininterrupto enquanto previne a congestão da rede.

Para resumir, a Valis Network fornece para empresas e desenvolvedores uma vantagem única em escalabilidade, eficiência e usabilidade, particularmente sob condições de alto tráfego. Além disso, beneficia o ecossistema Qubic oferecendo essas características sem danificar a rede, evitando assim uma tragédia dos comuns.

O Exoesqueleto do Qubic

Ao ler sobre os desafios descritos acima, alguns podem perceber o Qubic como falho e a Valis Network como as muletas do Qubic. Não nós. Qubic é um belo DRT, sem concessões na busca por desempenho, eliminando todos os elementos desnecessários até que apenas o essencial permaneça. Em vez disso, vemos a Valis Network como o exoesqueleto do Qubic, complementando e aprimorando a Rede Qubic.

Graças ao uso de contratos inteligentes, os usuários finais do Qubic obtêm desempenho e, graças à Valis Network, escalabilidade e usabilidade. De forma eficaz e eficiente.

Outra maneira de pensar sobre a natureza complementar de ambas as redes é como uma cebola com quatro camadas, cada uma encapsulando as anteriores. A camada interna é uma rede formada por QCNs. As segunda e terceira camadas são formadas por VCNs e VENs, respectivamente. Juntas, as camadas intermediárias constituem a Valis Network. A camada externa é uma rede de usuários finais, desenvolvedores e empresas.

Os stakeholders do Qubic podem escolher interagir diretamente com a camada interna, mas experimentarão menos confiabilidade, maior complexidade de desenvolvimento, menos características, desempenho mais lento e escalabilidade reduzida. Graças à Valis Network, o Qubic se torna:

Mais Difícil (Confiabilidade)

Conexões persistentes na Valis Network evitam o tempo de inatividade durante os períodos de pico de transações. Sua Valis Wallet estará lá quando você mais precisar.

Melhor (Tempo para Solução & Características)

Os desenvolvedores podem integrar rapidamente com o Qubic usando a Valis Network, evitando as complexidades da interação direta com nós. Os usuários finais desfrutam dos benefícios de ter acesso a dados não transacionais e não relacionados a ticks (saldos de endereços e tokens, livro de ordens, capitalização de mercado, lista rica, estado de contrato inteligente...).

Mais Rápido (Velocidade)

Conexões persistentes permitem que os usuários finais desfrutem de latência mínima. Compartilhar conexões entre todos os usuários proporciona uma experiência rápida e consistente, semelhante a uma faixa expressa em uma rodovia movimentada.

Mais Forte (Escalabilidade)

A Valis Network pode suportar milhões de usuários simultâneos, ordens de magnitude mais do que carteiras conectadas diretamente aos nós do Qubic, que lutam com apenas cem.

O Futuro

Como sugerimos há duas semanas, acreditamos que a Valis Network transformará o ecossistema Qubic tanto de um ponto de vista de negócios quanto técnico. Ao criar um serviço semelhante ao Infura no topo do Qubic, em vez do Ethereum, pretendemos facilitar o desenvolvimento e a implantação de aplicativos de alto desempenho para usuários finais, impulsionando o crescimento e a adoção do Qubic.

Para Desenvolvedores

A Valis Network abstrai a complexidade da rede Qubic, permitindo que os desenvolvedores construam aplicativos sem se preocupar com infraestrutura e escalabilidade.

Para Empresas

As empresas podem construir e implantar aplicativos escaláveis na rede Qubic com um modelo de pagamento por uso para maior economia.

Para o Ecossistema Qubic

A Valis Network apoia o crescimento da rede Qubic fornecendo infraestrutura essencial, facilitando a adoção e uso do Qubic por desenvolvedores e empresas.

À medida que o desenvolvimento continua, o foco permanece em garantir desempenho robusto, escalabilidade e facilidade de uso para todas as partes interessadas.

Se você tem uma ideia para construir sobre a Valis Network, adoraríamos ouvi-la.

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