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Hyperledger Caliper：測量區塊鏈性能的工具
Hyperleder Caliper。Caliper項目最初于2017年5月啟動，全球信息與通信技術公司華為積極參與了該項目的設計和開發。Hyperledger Caliper是一個區塊鏈基準測試工具，讓項目可以不間斷地跟蹤不同區塊鏈實現的性能特性。Hyperledger Caliper初始版本的重點是每秒事務數（TPS）、延遲和資源利用率。
區塊鏈技術日益受到人們的關注，但是，你在為業務問題創建解決方案之前，卻無法測試各種可用區塊鏈平臺的性能。為了解決這一痛點，Hyperledger社區提供了一個名為“Hyperledger Caliper”的工具，可用來測試區塊鏈平臺的性能。
Hyperledger Caliper
Caliper是一個區塊鏈性能基準測試框架，它允許用戶使用預定義的用例測試不同的區塊鏈解決方案，并獲得一組性能測試結果。
目前支持的性能指標：
成功率
事務吞吐量
事務延遲（最小值、最大值、平均值、百分比）
架構
適配層
使用適配層將現有的區塊鏈系統集成到Caliper框架中。每個適配器通過使用相應的區塊鏈的原生SDK或RESTful API來實現區塊鏈的Caliper NBI。
接口和核心層
接口和核心層實現核心功能，并為上行應用程序（up-applications）提供了北向接口，共四種NBI：
1.區塊鏈操作接口：包含在后端區塊鏈上部署智能合約、調用合約、從分類賬查詢狀態等操作。
2.資源監控器：包含啟動、停止監控器和獲取后端區塊鏈系統的資源消耗狀態的操作，包括CPU、內存、網絡IO等。目前提供了兩種監控器，一種是監控本地和遠程docker容器，另一種是監控本地進程。
3.性能分析器：包含讀取預定義性能統計數據（包括TPS、延遲、成功率等）和打印基準測試結果的操作。在調用區塊鏈NBI時記錄關鍵指標，例如事務的創建時間和提交時間、事務結果等。
4.報告生成器：包含用于生成HTML格式測試報告的操作。
應用層
應用層包含針對典型區塊鏈場景實現的測試。每個測試都有一個配置文件，用于定義后端區塊鏈網絡和測試參數。
內置了一個默認基準測試引擎，用來幫助開發人員理解框架，并快速實現自己的測試。開發人員可以在沒有框架的情況下直接使用NBI來實現他們的測試。
基準測試引擎：
Master：
Master實現了一個包含三個階段的默認測試流：
1. 準備階段：在此階段，Master使用區塊鏈配置文件創建并初始化內部區塊鏈對象，按照配置中指定的方式部署智能合約，并啟動監控器對象來監控后端區塊鏈系統的資源消耗。
2. 測試階段： Master根據基準測試配置文件啟動一個循環測試、來執行測試。任務將根據定義的工作負載生成并分配給Client。將存儲客戶的性能統計返回，以供以后分析。
3. 報告階段：分析每一輪測試的所有客戶端統計數據，并自動生成HTML格式報告。
Client：
Local Client：
在這種模式下，Master使用Node.js集群模塊分叉多個Local Client來進行實際的測試工作。
Zookeeper Client：
在這種模式下，多個Zookeeper Client獨立啟動。Zookeeper客戶端將在啟動后注冊并監控測試任務。測試之后，將創建一個包含性能統計結果的znode。
Caliper示例報表格式：
配置文件：
使用兩種配置文件。一個是基準測試配置文件，它定義了類似工作負載的基準測試。
另一個是區塊鏈配置文件，它指定了有助與SUT交互的必要信息。
下面是一個基準測試配置文件示例：
先決條件：
· 確保已經安裝下列工具：
· NodeJS 8.X
· node-gyp
· Docker
· Docker-compose
git clone https://github.com/hyperledger/caliper.git
要在本地安裝依賴項，請在caliper文件夾中運行npm install。
安裝區塊鏈SDK：
Fabic
在根文件夾中運行：
npm install grpc@1.10.1 fabric-ca-client fabric-client
Sawtooth
安裝依賴項：
npm install protocol-buffers
使用存儲庫安裝sawtooth JavaScript SDK。
run npm install sawtooth-sdk in the root folder
在根文件夾中運行：
npm install sawtooth-sdk
Iroha
安裝Iroha庫
在Caliper的根文件夾中運行：
npm install -no-save iroha-lib@0.1.7
Composer
安裝依賴項：
更新主package.json文件，包含所需的Composer和Fabic模塊，然后運行npm install來安裝。
運行基準測試：
在基準測試文件夾中，可以找到所有預定義的基準測試。
要開始基準測試，只需在根文件夾中運行它即可：
node benchmark/simple/main.js -c yourconfig.json -n yournetwork.json
參數-c：指定基準測試的配置文件。如果不指定此參數，則config.json將用作默認值。
參數-n：指定被測區塊鏈網絡的配置文件。如果不指定此參數，則在基準測試配置文件中指定文件地址。
注意：
·你還可以使用npm腳本來運行基準測試。
npm運行列表：
》 caliper@0.1.0 list /home/hurf/caliper
》 node 。/scripts/list.js
可用基準測試：
drm
simple
使用特定配置文件來運行基準測試：
npm test?—?— simple -c 。/benchmark/simple/config.json -n./benchmark/simple/fabric.json
》 caliper@0.1.0 test /home/hurf/caliper
》 node 。/scripts/test.js “simple” “-c” “。/benchmark/simple/config.json” “-n” “。/benchmark/simple/fabric.json”
。..。..
使用去中心化Client進行基準測試：
1. 啟動ZooKeeper服務；
2. 通過運行節點。/src/comm/client/zoo-client.js zookeeper-server或npm run startclient?—?— zookeeper-server分別在目標計算機上啟動Client。
例如：
$ npm run startclient?—?10.229.42.159:2181
》 caliper@0.1.0 startclient /home/hurf/caliper
》 node 。/src/comm/client/zoo-client.js “10.229.42.159:2181”
Connected to ZooKeeper
Created client node:/caliper/clients/client_1514532063571_0000000006
Created receiving queue at:/caliper/client_1514532063571_0000000006_in
Created sending queue at:/caliper/client_1514532063571_0000000006_out
Waiting for messages at:/caliper/client_1514532063571_0000000006_in.。..。.
3. 將配置文件中的Client類型設置修改為zookeeper。
例如：
“clients”： {
“type”： “zookeeper”，
“zoo” ： {
“server”： “10.229.42.159:2181”，
“clientsPerHost”： 5
}
}
4. 像往常一樣，在任何機器上啟動基準測試。
注意：
· Zookeeper用于注冊Client和交換信息。啟動的Client將在/caliper/clients/下添加新的znode。基準測試檢查目錄以了解有多少Client，并根據工作負載為每個Client分配任務。
· Client之間沒有自動時間同步。你應該手動同步目標計算機之間的時間，例如使用“ntpdate”命令。
· 區塊鏈配置文件必須存在于運行Client的計算機上，且文件的相對路徑（相對于caliper文件夾）必須相同。配置中的所有引用文件也必須存在。
編寫你自己的基準測試
Caliper提供了一組nodejs NBI（北向接口），供應用程序與后端區塊鏈系統交互。查看src/comm/blockchain.js來了解NBI。多重適配器實現將NBI轉換為不同的區塊鏈協議。因此，開發人員可以編寫一次基準測試，并在不同的區塊鏈系統中運行它。
一般來說，要編寫一個新的caliper基準測試，你需要：
· 為想要測試的系統編寫智能合約
· 使用caliper NBI編寫一個測試流。Caliper提供了一個默認的基準測試引擎，它可以插拔并可配置，可以輕松地集成新的測試。有關更多的詳細信息，請參閱基準測試引擎。
· 編寫配置文件來定義后端網絡和基準測試參數。
工商網監
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