KlaytnStateTrieCacheSeries#1:?确认产生Cache问题的原因
Klaytn为了提高区块链平台的性能，做了许多方面的努力。我们将通过下列文章介绍statetriecache性能改善过程。
??确认Cache问题的原因
??寻找最佳的Cache
??计算Statetriecachemiss
??进行?CacheSizeTuning
本篇将介绍进行Klaytn有关测试时出现的问题以及这些问题的来源-Go语言GC(GarbageCollector)。在进行Klaytn有关测试时，出现了下列问题。
<imgalt=""class="tuvhyaj"?src="https://miro.medium.com/max/964/0*KSFKadBeRExUlkA6"width="482"height="321"srcSet="https://miro.medium.com/max/552/0*KSFKadBeRExUlkA6276w,https://miro.medium.com/max/964/0*KSFKadBeRExUlkA6482w"sizes="482px"/>
Messari创始人：ETH是Fintech3，而不是Web3:8月15日消息，Messari创始人Ryan Selkis发推称，“以太坊很棒，但我不认为社区中的大多数人有勇气在不妥协的情况下推动完全去中心化（USDC、OFAC、ESG相关妥协）。比特币仍然是贵金属。BTC、ETH对于未来十年都很重要，但老实说ETH是Fintech3，而不是Web3。”[2022/8/15 12:25:26]
利用Prometheus提供的API测试内存使用量
在Klaytnbinary中，以3500TPS处理transaction时，大约需要用到100G的内存。我们为了确认具体是哪里在消耗大量内存，利用Go语言所提供的内存分析工具，进行了确认。
??gotoolpprofcn-mem0.prof
File:kcn
BuildID:7b45b11c163a99518095ffb64083e4aa61fd321f
Type:inuse_space
Time:Mar26,2020at8:56am(KST)
Enteringinteractivemode(type"help"forcommands,"o"foroptions)
(pprof)top
Showingnodesaccountingfor41.91GB,96.33%of43.50GBtotal
韩国交易所Gdac运营商Peertech加入社会福利联合劝募协会:8月30日，韩国加密货币交易所Gdac的运营商Peertech宣布，加入首尔爱的果实社会福利公益金（TheFruitofLove）的大型企业捐助者团体“社会福利联合劝募协会（Community Chestof Korea）”。Peertech解释说，它是第一家加入的区块链公司。这团体的目标是捐赠1亿韩元或以上或承诺在三年内付款的公司。Peertech此前向“爱的果实”赠价值1亿韩元的比特币。（韩联社）[2021/8/30 22:46:12]
Dropped382nodes(cum<=0.22GB)
Showingtop10nodesoutof77
?flatflat%sum%cumcum%
?30GB68.97%68.97%30GB68.97%github.com/allegro/bigcache/queue.NewBytesQueue
?5.65GB12.98%81.95%5.65GB12.99%github.com/allegro/bigcache.(*cacheShard).set
?1.53GB3.52%85.47%1.53GB3.52%reflect.New
?1.25GB2.87%88.35%2.60GB5.97%github.com/klaytn/klaytn/ser/rlp.decodeBigInt
通过内存分析工具，我们可以看到每个部分所消耗的内存。在上述结果中，可以通过?Showingnodesaccountingfor41.91GB,96.33%of43.50GBtotal看到kcnbinary占了43.5GB，还可以看到其中的96.33%，即41.91GB具体用在哪里。不仅如此，通过30GB68.97%github.com/allegro/bigcache/queue.NewBytesQueue，可以看到有30GB(68.97%)用于bigcache上。
声音 | 洪蜀宁：区块链是颠覆性的 未来属于区块链而不是Fintech:今日，金丘区块链研究院院长洪蜀宁发微博称，2011年我同时接触到深度学习和区块链（比特币），认识到深度学习只是改良性技术，而区块链则是颠覆性的，未来属于区块链而不是Fintech。[2019/5/27]
??
这两个测试结果中，我们发现了问题。根据Prometheus所提供的内存使用library，kcn大约占了100GB，但内存分析结果(43.50GBtotal)表明，kcnbinary只占了?43.5GB。我们无法确认其余56.5GB(=100GB-43.5GB)的内存去了哪里。?
于是我们猜测应该是Bigcache占据了大部分内存。为了确认Bigcache是否占据了内存，我们在相同环境的2台服务器上设置了不同的cachesize进行测试，设置分别为30GB和0GB。2台服务器的top和内存分析结果如下。
(Top命令结果是GiB，Prometheus所提供的library的结果是GB，两者为相同的量)
Cypresssynctest
AWSInstance:m5.8xlarge
memorysize:128G
cachesize:30G,0G
动态 | 芯片能源科技公司Seek Tech获数百万元种子轮股权投资 创世资本孙泽宇领投:目前，Seek Tech已完成由创世资本孙泽宇领投的数百万元种子轮股权投资，投后估值5000万人民币。Seek Tech未来将重点布局大数据、人工智能、云计算、区块链等领域，全力推动产业升级。 据悉，Seek Tech是一家以技术为核心的芯片能源科技公司，依托自主开发的芯片能源软硬件协同系统和电力联供系统，降低芯片计算产业的电力成本、散热成本、维护成本，提供分布式联合计算服务，大幅提高云计算产业综合收益。[2019/4/11]
<imgalt=""class="tuvhyaj"src="https://miro.medium.com/max/1484/1*BUBXxboSlBArnNSfLo4KDw.png"width="742"height="366"srcSet="https://miro.medium.com/max/552/1*BUBXxboSlBArnNSfLo4KDw.png276w,https://miro.medium.com/max/1000/1*BUBXxboSlBArnNSfLo4KDw.png500w"sizes="500px"/>
<imgalt=""class="tuvhyaj"src="https://miro.medium.com/max/1484/1*KydRE8pnP0G5-3s5h9KVSw.png"width="742"height="366"srcSet="https://miro.medium.com/max/552/1*KydRE8pnP0G5-3s5h9KVSw.png276w,https://miro.medium.com/max/1000/1*KydRE8pnP0G5-3s5h9KVSw.png500w"sizes="500px"/>
食品采购调查公司Inscatech：在线分类账需要人工输入 区块链数据容易被篡改:据彭博社报道，Inscatech是位于纽约的一家致力于调查食品采购中是否存在欺诈迹象的公司，该公司首席执行官Mitchell Weinberg对区块链是否能解决食品安全问题提出了不同的观点。Weinberg表示，由于在线分类账需要人工输入，这样就容易出现人为错误或故意操纵，最终可能会影响数据链。他指出，搞乱数字分类账并不需要是个技术天才。Weinberg提出了一些问题，包括犯罪分子难道不知道如何区块链？ 区块链将如何帮助解决任何液体或化学性质的问题？这些问题可能很容易被掺假，而区块链永远不会知道是由谁，如何或者在何时造成的。[2018/4/10]
top命令结果(左：cache30G；右：cache0GB)
<imgalt=""class="tuvhyaj"src="https://miro.medium.com/max/2156/1*pKdGJgwuIBTPgAjBH_JLNQ.png"width="1078"height="564"srcSet="https://miro.medium.com/max/552/1*pKdGJgwuIBTPgAjBH_JLNQ.png276w,https://miro.medium.com/max/1000/1*pKdGJgwuIBTPgAjBH_JLNQ.png500w"sizes="500px"/>
<imgalt=""class="tuvhyaj"src="https://miro.medium.com/max/2156/1*0VudYV4vE8HnwT0bXF6CiQ.png"width="1078"height="564"srcSet="https://miro.medium.com/max/552/1*0VudYV4vE8HnwT0bXF6CiQ.png276w,https://miro.medium.com/max/1000/1*0VudYV4vE8HnwT0bXF6CiQ.png500w"sizes="500px"/>
GoMemoryProfiling结果(左：cache30G；右：cache0GB)
我们可以看到，被分配Bigcache的服务器其Top和内存分析结果中内存使用量分别为70GB和35GB，有35GB的内存追踪不到。而没有分配Bigcache的服务器其Top和内存分析结果中内存使用量分别为5GB和2GB，有3GB的内存追踪不到。?
通过以上测试，我们可以推断，若使用Bigcache，会占用大于分配额的内存。而就算不使用Bigcache，也会出现3GB左右的遗漏。当然，GC(GarbageCollector)的运作，可能令不管使用什么样的Go程序都有机会出现内存分析结果和实际使用量的误差。
而且，我们通过这篇文章可以得知，长时间占据大量的heap内存，并在分配时使用pointer的话，会消耗非常大的内存。
<imgalt=""class="tuvhyaj"src="https://miro.medium.com/max/3200/0*E7gDbvMeS8E_YPgO"width="1600"height="572"srcSet="https://miro.medium.com/max/552/0*E7gDbvMeS8E_YPgO276w,https://miro.medium.com/max/1104/0*E7gDbvMeS8E_YPgO552w,https://miro.medium.com/max/1280/0*E7gDbvMeS8E_YPgO640w,https://miro.medium.com/max/1400/0*E7gDbvMeS8E_YPgO700w"sizes="700px"/>
GC(GarbageCollector)可寻找程序动态分配的内存中不再运作的部分，收回该部分的内存并分配给其他区域。为此，Go语言的GC(GarbageCollector)会对没有运作的区域进行确认，看是否被分配了内存。这时，用于确认的标志就是pointer，如果某个区域有很多pointer或占据了大量内存，GC在搜查过程中会消耗较大内存。
话句话说，在运行GC(GarbageCollector)之前，内存使用量为44GB，一旦开始运行，内存使用量就会增加100GB。再加上进行内存分析的时间刚好在GC完成运转后，所以只看到了运转前的内存使用量，即44GB。由于Klaytn分配的Bigcache量很大，所以GC一直在消耗更多的内存。
这类情况会导致系统突然出现内存不足的情况。因为Klaytn需要长时间运转，必须避免由于占用过多内存导致系统突然崩溃的情况。在下一篇文章内，我们将会介绍解决该内存遗漏问题的过程。
关于Klaytn
项目名称:Klaytn
英文缩写:KLAY
官方网站:https://www.klaytn.com/??
项目简介：Klaytn是以服务为中心的企业级分布式信任区块链平台，通过高效的“混合”设计，结合了公有链和私有链的最优功能。Klaytn与全球众多知名品牌的参与合作，通过共同的不懈努力，创建可靠的去中心化业务平台。Klaytn治理委员会是一个由跨国企业和组织组成的联盟，负责运营共识节点网络，推动生态系统发展。Kakao的区块链开发部门「GroundX」已正式推出Klaytn，并可用于商业用途。
来源：金色财经
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