Визначення пропускної здатності

Що таке пропускна здатність?

Пропускна здатність — це кількість транзакцій або одиниць даних, які система обробляє за певний період часу. У блокчейн-індустрії цей показник найчастіше вимірюють через Transactions Per Second (TPS).

Блокчейн можна порівняти з багатосмуговою автомагістраллю, де кожна машина — це окрема транзакція. Кількість смуг і обмеження швидкості визначають, скільки машин проїде за секунду. Чим вища пропускна здатність, тим більше “машин” проходить щосекунди, і заторів стає менше. TPS — основна метрика, але залежно від задачі можуть застосовуватися “обсяг даних за секунду” чи “транзакції на блок”.

Як розраховують пропускну здатність у блокчейні?

Зазвичай пропускну здатність розраховують як “кількість транзакцій, доданих і підтверджених у блоках за певний проміжок часу, поділену на тривалість цього проміжку”.

Варіанти розрахунку відрізняються: одні враховують момент додавання транзакції у блок, інші — момент досягнення фінальності. Фінальність — це стан, коли транзакція стає незворотною у мережі. Від обраного підходу показник пропускної здатності може трохи різнитися. Для користувача важливо, наскільки швидко транзакції потрапляють у блок; для безпеки — як швидко вони стають фінальними.

Чим відрізняються пропускна здатність, TPS, затримка та пропускна спроможність?

У публічних блокчейнах пропускна здатність і TPS часто вважають синонімами, але TPS — це одиниця вимірювання, а пропускна здатність — ширше поняття, що охоплює також обробку даних чи операцій.

Затримка — це час очікування для однієї транзакції, як час, який машина проводить у черзі на платній дорозі. Пропускна спроможність — це максимальний обсяг даних, який можна передати за одиницю часу, подібно до кількості машин на шосе за годину. Висока пропускна здатність не гарантує низьку затримку: під час перевантаження черги зростають, і затримка збільшується. Навіть при достатній пропускній спроможності обмеження параметрів блоку можуть стримувати пропускну здатність.

Чому пропускна здатність впливає на досвід користувача та комісії?

Висока пропускна здатність дає змогу швидко включати транзакції у блоки, що скорочує час очікування і робить комісії більш прогнозованими. Коли пропускна здатність обмежена, мемпул (черга транзакцій) переповнюється. Користувачі підвищують комісії для пріоритетної обробки, і витрати зростають у пікові періоди.

У децентралізованих застосунках (dApps) події з великою активністю — airdrop чи NFT mint — часто спричиняють перевантаження мережі. Якщо пропускна здатність недостатня, транзакції можуть не пройти або завершитися тайм-аутом. У міжланцюгових і платіжних сценаріях пропускна здатність визначає швидкість розрахунків для торговців і користувачів.

Які технічні чинники впливають на пропускну здатність?

Головні чинники: час блоку, розмір блоку і ліміт gas, механізм консенсусу та ефективність розповсюдження по мережі.

Ліміт gas — це “обчислювальний бюджет” на блок; gas — одиниця вартості операцій. Чим більший ліміт gas, тим складніші транзакції можна включити. Коротший час блоку означає більше блоків за той самий період, і це підвищує пропускну здатність. Механізм консенсусу (proof-of-work, proof-of-stake) впливає на швидкість створення і синхронізації блоків у мережі. Швидке розповсюдження прискорює прийняття блоків у мережі, зменшуючи ризики відкатів і конфліктів.

Як підвищується пропускна здатність за допомогою Layer 2 і шардингу?

Layer 2 — це додаткові мережі, що працюють поверх основного блокчейну; вони обробляють багато транзакцій поза основним ланцюгом і передають підсумки або пакети назад у головний ланцюг, підвищуючи загальну пропускну здатність. Шардинг розділяє стан або дані мережі між різними вузлами, знижуючи навантаження на кожен вузол.

У 2023–2025 роках Ethereum суттєво підвищив пропускну здатність Layer 2 завдяки пакетуванню та стисненню даних. Впровадження EIP-4844 (“Proto-Danksharding”) у 2024 році створило дешевші канали доступності даних для Layer 2 — це вказано у публічних матеріалах спільноти та фонду. Пакетування підвищує кількість включених транзакцій за певний період, стиснення знижує витрати на дані, а шардинг забезпечує паралельну обробку.

Як вимірюють пропускну здатність?

Щоб отримати точні показники пропускної здатності, потрібно чітко визначити критерії та дотримуватися повторюваної процедури.

1. Визначте критерії: рахувати “транзакції, включені у блоки”, чи ті, що досягли фінальності? Встановіть тривалість тесту (наприклад, 5 хвилин).
2. Створіть достатнє навантаження: забезпечте стабільний потік транзакцій, щоб не занижувати продуктивність.
3. Синхронізуйте час: переконайтеся, що всі вузли-спостерігачі мають синхронізований час і точно фіксують початок і кінець тесту.
4. Зберіть і відфільтруйте дані: отримайте кількість транзакцій з блоків або вузлів, відфільтруйте невдалі чи не передані транзакції.
5. Розрахуйте та перевірте: поділіть загальну кількість транзакцій на часовий інтервал; повторіть тест у різний час, щоб порівняти роботу під навантаженням і у спокійний період.
6. Задокументуйте середовище: вкажіть апаратне забезпечення вузлів, умови мережі, версії клієнтів і параметри для порівняння результатів.

Як пропускна здатність впливає на сценарії використання Gate?

Під час депозиту чи виведення на Gate пропускна здатність вибраної мережі впливає на швидкість транзакції та комісію. Мережі з високою пропускною здатністю мають менше заторів у пікові періоди, що прискорює підтвердження. У перевантажених або менш продуктивних мережах перекази можуть тривати довше і вимагати більше підтверджень.

Під час подій з високим попитом у деяких основних мережах може виникати черга. Якщо для депозиту на Gate вибрати підтримувані Layer 2 рішення (Rollups), транзакції обробляються швидше у ланцюгу. Вибір перевантаженої основної мережі збільшує час очікування і витрати на комісії. Вибираючи мережу, враховуйте пропускну здатність, вимоги до підтверджень і структуру комісій для оптимального балансу швидкості та вартості.

Для безпеки коштів: менша кількість підтверджень не гарантує фінальність — для міжланцюгових переказів або великих транзакцій завжди чекайте додаткових підтверджень. Не використовуйте несумісні мережі чи формати адрес, які можуть призвести до втрати коштів.

Які ризики та компроміси при підвищенні пропускної здатності?

Підвищення пропускної здатності часто супроводжується компромісами. Збільшення розміру блоку або скорочення інтервалу блоків підвищує вимоги до апаратного забезпечення і пропускної спроможності вузлів, що може знижувати децентралізацію через обмеження участі. Зменшення захисних буферів чи прискорення підтверджень підвищує ризик реорганізацій або відкатів ланцюга.

У Layer 2 пакетування і стиснення підвищують пропускну здатність, але створюють операційні та місткові ризики: нестабільні канали даних або помилки операторів можуть впливати на подання пакетів і час виведення. Обираючи мережі з високою пропускною здатністю, враховуйте рівень децентралізації, механізми фінальності і операційну стійкість.

Як комплексно оцінювати пропускну здатність?

Не варто орієнтуватися лише на одну метрику. Оцінюйте пропускну здатність разом із TPS, затримкою, комісіями, рівнем відмов і фінальністю — у тому числі у пікові періоди. Користувачі мають обирати мережі, що забезпечують баланс швидкості, вартості та надійності. На платформах, як Gate, обирайте мережу для депозиту залежно від поточного завантаження і вимог до підтверджень; для великих чи критичних переказів залишайте більше часу на підтвердження. Слідкуйте за розвитком масштабування (Layer 2, шардинг), щоб приймати обґрунтовані рішення щодо майбутніх трендів пропускної здатності і операційних стратегій.

FAQ

Як низька пропускна здатність впливає на мої транзакції?

Низька пропускна здатність викликає черги транзакцій і перевантаження мережі. Транзакція може довго чекати на обробку. У періоди високої конкуренції доведеться платити більшу комісію для пріоритетного включення — це підвищує витрати. У серйозних випадках транзакції можуть завершитися тайм-аутом або невдачею.

Чому пропускна здатність однієї блокчейн-мережі змінюється у різний час?

Пропускна здатність блокчейну змінюється залежно від активності мережі. Коли зростає кількість транзакцій (ICO, NFT запуск), перевантаження збільшується — фактична продуктивність падає, навіть якщо теоретична пропускна здатність не змінюється. Тимчасові фактори, як оновлення протоколу чи зміна статусу вузлів-валідаторів, також впливають на реальний показник пропускної здатності.

Як визначити, чи відповідає пропускна здатність блокчейну вашим потребам?

Порівнюйте три показники: середній TPS, піковий TPS і необхідну частоту транзакцій для вашого бізнесу. Для високочастотної торгівлі потрібен TPS понад 1 000, для простих переказів — десятки TPS. Перевіряйте рівень завантаження мережі і середній час підтвердження — не орієнтуйтеся лише на теоретичні дані. Gate надає актуальні дані про основні мережі.

Чому деякі нові публічні блокчейни заявляють високу пропускну здатність, але користувачі мають поганий досвід?

Пропускна здатність — лише один із чинників досвіду користувача. Навіть при високих TPS фінальна підтвердження, затримки на міжланцюгових мостах чи відсутність застосунків можуть погіршити зручність. Деякі проекти перебільшують заявлену пропускну здатність; реальна продуктивність може різко падати під час перевантаження. Перевіряйте реальні результати, а не лише whitepaper.

Який зв’язок між пропускною здатністю і комісіями за транзакції?

Низька пропускна здатність означає більшу конкуренцію за місце у блоці — потрібні вищі gas-комісії для пріоритетної обробки. Високопродуктивні мережі обробляють більше транзакцій з меншим рівнем конкуренції, тому комісії нижчі. Саме тому користувачі часто обирають Layer 2 мережі (Arbitrum, Optimism); на Gate вони забезпечують значно менші витрати на транзакції порівняно з основними мережами.