認識 Solana 資料流與協定(Shreds、gRPC、WS、UDP)

認識 Solana 資料流與協定(Shreds、gRPC、WS、UDP)

認識 Solana 資料流與協定(Shreds、gRPC、WS、UDP)
當你考慮讓 Solana 應用或交易策略更快時,首先需要釐清的不是程式碼或伺服器規格。 起點是兩個根本問題。
第一,你離關注的 Solana 驗證者有多遠? 你的應用實際位於哪個地區,從那裡到達驗證者需要多少毫秒?這段距離是一切的基礎。若部署位置不對,再多軟體或硬體最佳化也無法發揮應有效能。
第二,在任何給定時刻,leader 驗證者在哪裡? 當法蘭克福的 leader 出塊時,鄰近法蘭克福的節點在架構上占優;輪到東京的 leader 出塊時,鄰近東京的節點占優。Solana 的 leader 會隨每個 slot 在全球輪替。只要此機制不變,單一地區部署就一定會遇到實體距離居於劣勢的時段。
實務上,這代表可行策略必須採用多地區部署。 在法蘭克福、阿姆斯特丹、紐約、芝加哥、東京與新加坡等多個地點部署基礎設施後,你就能隨時從鄰近目前或下一位 leader 的地區觀察鏈上動態。
釐清這些實體距離與排程背景後,我們就能討論 Solana 的資料流。本文聚焦開發者經常遇到的三種:
  • WebSocket (WS)
  • Geyser gRPC
  • Shredstream (UDP Shreds)
我們將探討每種資料流觀察到資料的時點、傳輸特性,以及實際適用的使用情境。 目標不是只因「名稱聽起來很快」就選擇某項技術,而是理解 Solana 本身與底層協定如何運作,再具體連結到應用效能與使用者體驗。

Solana 資料流動的時序差異

第一步是理解在 Solana 內部管線中,不同類型的資料實際會在何時出現。 概略而言,可從三個階段分析效能。
第一階段是 Shreds。 驗證者透過 UDP 交換 Shreds 來建置區塊。在交換過程中,網路上傳輸的是尚未完整組裝成區塊的資料。若能接入此階段,就能在最早時點看到鏈上變化。代價是 UDP 可能遺失封包或讓資料亂序抵達,因此系統設計必須預先因應。
第二階段是 Geyser gRPC。 驗證者收到 Shreds、組成並確認區塊後,可透過 Geyser 外掛以結構化形式提供結果。Geyser gRPC 資料流即由此而來,會送出區塊、記錄與帳戶更新等事件。時點比 Shreds 晚一階段,但資料已整理完成,應用程式更容易取用。
第三階段是 HTTP RPC 與 WebSocket。 資料經過 Geyser 與其他內部處理並寫入節點內部儲存後,即可透過 JSON-RPC 與 WebSocket 通知取得。getBalance、getProgramAccounts 與記錄訂閱等方法都會讀取此已儲存狀態。就時點而言,這位於 Geyser 通知之後,也是多數應用最先接觸的頂層「公開 API 層」。
總結這三個階段:
  • Shreds 是非常接近傳播時刻的原始資料。
  • Geyser gRPC 在區塊確認時提供結構化資料。
  • RPC / WebSocket 透過 API 提供已儲存的資料,供後續查詢。
你觀察哪個階段,決定你能多早偵測到鏈上變化。光是這項時點差異,就已形成顯著效能差距。

傳輸特性:UDP、gRPC、WebSocket 與 TLS

時序是一個維度。第二個維度是資料實際上如何傳輸。
Shreds 使用 UDP。 UDP 標頭小,也不需要建立連線。它不保證重傳或順序,但也因此能將延遲降到最低。對於 Shreds 這類在多個驗證者之間重複傳播的資料,這種簡潔與速度正是所需特性。
Geyser gRPC 透過 TCP 運作,並採用二進位協定。 串流 RPC、標頭壓縮與二進位編碼,使它比一般 HTTP+JSON 更有效率地傳輸資料,很適合在後端、監控系統與分析管線中持續取用結構化事件。
WebSocket 通常建構在 TCP 與 TLS 之上,並使用 JSON 承載資料。 主要優勢是瀏覽器與一般 Web 技術堆疊都能直接使用,因此廣泛出現在 dApp 與輕量級機器人中。缺點是必須解析文字格式的 JSON,標頭與加密也會增加開銷;在三者之中,這通常是負擔最重的方式。
此外,TLS 本身還會增加一層成本。 使用 https、wss 或 gRPC-TLS 時,每個連線都必須完成交握並加解密承載資料。一般 Web 應用通常能接受,甚至感受不到這項成本;但對數十毫秒就會影響使用者體驗或盈虧的策略而言,此開銷相當明顯。
重要的一點是:
  • 你看到資料的時序(Shreds / Geyser / RPC)
  • 你傳輸資料的方式(UDP / gRPC / WebSocket / TLS)
是兩個獨立面向,但都會顯著影響最終延遲與使用者體驗。

從時序與傳輸看速度

有了這些要素,你可以更具體地判斷速度。
從時序的角度:
  • Shreds 能看到最早期的資料。
  • Geyser gRPC 次之。
  • RPC / WebSocket 最晚。
從傳輸的角度:
  • UDP 最輕最快。
  • TCP 上的 gRPC 次之,採用高效率的二進位資料流。
  • 帶 JSON 和 TLS 的 WebSocket 通常最重。
若控制變因,限定為「相同地區、相同硬體、相同網路路徑」,技術速度排序如下:
  • UDP (Shreds)
  • gRPC (Geyser)
  • WebSocket (JSON-RPC 通知)
當然,這只是單獨比較速度。在實際系統中,你不能只看延遲。你還必須考慮可靠性、正確性要求、開發成本,以及你的團隊實際能承受多少複雜性。

可靠性與開發成本:為什麼實務上 WS > gRPC > UDP

在許多實際專案中,資料流的導入順序幾乎與技術速度排名相反:
  • 首先是 WebSocket
  • 然後是 Geyser gRPC
  • 最後是 Shreds / UDP
這不是偶然的。
Shreds(UDP)速度最快,但系統從一開始就必須因應資料遺失與亂序。 你不能假設每個封包都會抵達,或所有資料都能完美對齊。系統邏輯必須處理缺口、必要時與其他資料流比對,並容許雜訊。換來的是最低延遲,但實作與維運難度也明顯提高。
Geyser gRPC 提供的資料已在節點內部完成確認與結構化處理。 這讓資料容易取用許多。事件驅動後端、警示系統、鏈上分析與索引器都能建置在 Geyser 之上,在速度、可靠性與實作成本之間取得良好平衡。對許多團隊而言,僅使用 WebSocket 的架構遇到瓶頸後,這是順理成章的第二步。
WebSocket 的主要優勢是它可以直接整合進瀏覽器與一般 Web 基礎設施。 dApp 前端與輕量級服務可沿用現有工具及程式庫,也很容易找到程式碼範例。推出第一版產品時,WebSocket 通常是最實用的起點,尤其在你已解決「到驗證者的距離」問題之後。
所以理論上,速度排序是 UDP > gRPC > WS。 實務上,採用順序通常是 WS > gRPC > UDP。 你需要同時考量這兩個面向,依目前階段與目標做出選擇,而不是追逐空泛的「最快」標籤。

Shreds 與 Geyser gRPC 如何協同工作

一旦你超越基本的速度調校,開始在意數十毫秒的差異,關鍵問題就變成如何組合 Shreds 和 Geyser gRPC。
Shreds 用來搶先偵測。 若能在鄰近目前 leader 的位置接收 Shreds,你就能比只監看 Geyser 或 RPC 的系統提早數十到數百毫秒偵測到鏈上變化。對盈虧直接受這段差距影響的策略而言,這點非常重要;代價則是必須接受雜訊,並預先納入系統設計。
Geyser gRPC 用於確認並做出正確判斷。 區塊確認時,Geyser 會送出記錄、帳戶變更與其他結構化事件。你可以將這些事件串接至策略邏輯、風險控制、索引器與監控系統。它比 Shreds 慢,但資料一致且更容易判讀。
實務上的常見模式是:
  • 使用 Shreds 儘快偵測機會並組裝候選交易。
  • 同時使用 Geyser gRPC 驗證區塊與記錄,驅動主要邏輯及監控。
這種分工讓你能進一步壓低延遲,同時確保決策仍以穩定且可驗證的資料為基礎。

TLS、共享端點與專用節點

到目前為止,我們都假設底層節點與網路相同。實際上還有另一項重大的結構性差異:使用共享端點或專用節點。
共享端點由許多租戶同時使用。 它公開在網際網路上,流量必須通過安全邊界,因此強制加密,不能直接停用 TLS。一般 dApp 能接受加解密與交握成本;但在 HFT 類型的使用情境中,若要削減每一毫秒,就會明顯感受到這些開銷。
專用節點為單一租戶保留。 由於能透過 IP 位址限制存取並隔離環境,你可以選擇停用 TLS,改用未加密 HTTP 或明文 gRPC。CPU、記憶體、磁碟 I/O 與網路頻寬也不必與其他客戶共用,因此不會因同一台機器上的其他高負載工作而讓延遲大幅波動。
如果在專用節點上執行 Shreds、Geyser gRPC 與 RPC,所有資料流都能在不受其他租戶及 TLS 開銷影響的隔離環境運作。 此組合讓專用架構即使採用相同硬體,也能達到共享端點受限於架構而無法企及的延遲範圍。
共享節點旨在為大量使用者提供穩健效能。 專用節點則在你真正需要最快路徑時,用來突破效能極限。

多地區與專用 Shreds(UDP 轉發)

回到距離與 leader 位置:只要 Solana 的 leader 在全球輪換,單一地區部署就不可能隨時隨地都維持最快。
這正是多地區 Shreds 設定的用武之地。
Direct Shreds Price
Dedicated Shreds(Premium Shreds、Standard Shreds、Metal Shreds、Limited Editions 與類似產品線)結合了:
  • 儘可能快的 UDP Shreds 傳輸
  • 抖動極低的專用伺服器
在法蘭克福、阿姆斯特丹、紐約、芝加哥、東京與新加坡等多個地區部署專用 Shreds 後,無論目前哪個地區距 leader 最近,你都能從鄰近 leader 的位置接收 Shreds。
Limited Shreds Pricing
常見模式是同時訂閱來自不同地區的多個 Shreds 資料來源,只對最先抵達的資料採取行動。 這能降低長途傳輸延遲與地區壅塞的影響,在實務上盡可能做到「始終靠近 leader」。
為讓多地區專用 Shreds 更容易採用,ERPC 提供多地區使用折扣券:
Dedicated Shreds Bundle Discount
  • 2 個地區:5% 折扣
  • 3 個地區:8% 折扣
  • 5 個地區:10% 折扣
  • 所有地區:15% 折扣
如此更容易設計以下架構:在競爭最激烈的地區部署最高階 Shreds 規格(例如 Premium 或 Metal),輔助地區則採用成本效益較高的選項,同時維持廣泛覆蓋。

共享 Shredstream 方案:更易入門的 Shreds 選擇

在決定於所有地區全面採用專用 Shreds 前,多地區共享 Shredstream 方案可作為非常實用的中間步驟。
Shreds Bundle Price
共享 Shredstream 方案讓你透過單一方案取用多個地區的共享 Shreds。 在內部,共享 Shredstream 從 Shreds 層(UDP)取得資料,再透過 gRPC 傳送給你。資料來源仍是 Shreds,因此能比 Geyser gRPC 提早一個階段看到資訊,同時享有 gRPC 資料流的便利性。
各層的先後順序如下:
  • 透過 UDP 轉發的專用 Shreds 最快,也最接近傳播層。
  • 共享 Shredstream 是由 Shreds 衍生的 gRPC 資料流,位於上一層。
  • 再下一層才是位於區塊確認時點的 Geyser gRPC。
共享 Shredstream 方案包含 IP 允許清單、10 個連線,以及自動導向最近邊緣節點的路由。如此可在控制成本的同時,於亞洲、北美與歐洲等地區同步使用由 Shreds 衍生的資料。
與其直接在每個地區採用專用 Shreds,你可以:
  • 從共享 Shredstream 方案開始,實際體驗以 Shreds 為來源的資料。
  • 使用記錄與效能資料,找出效益最大的地區或環節。
  • 累積證據並確認具體商業效益後,再將影響較大的地區移轉至專用 Shreds。

各開發階段的實務步驟

綜合以上內容後,分階段思考會更容易。
在第一階段,選擇合適的地區與距離,再使用 RPC 與 WebSocket 建置你的 dApp 或機器人。 甚至在導入 Shreds 或 gRPC 前,只要選對地區與網路位置,通常就能大幅改善使用者體驗。推出產品時,WebSocket 是很合理的選擇,尤其從前端角度來看。
在第二階段,新增 Geyser gRPC 以加強後端、監控與分析。 Geyser gRPC 讓你有效率地取用區塊、記錄與帳戶事件,並以此建置穩健的索引器、警示系統及外部 API。它在速度、可靠性與開發成本之間取得良好平衡,是許多團隊順理成章的「第二步」。
第三階段,當延遲差異會直接影響盈虧或使用者體驗時,再導入 Shreds 與 UDP 轉發。 在多個地區部署專用 Shreds 並採用多地區折扣後,你就能達到 HFT、MEV 與 0-slot 策略所需的延遲範圍,不必一次從頭設計整套系統。
關鍵不是「UDP 理論上最快,所以到處只用 UDP」。 關鍵是審視目前階段與成本結構,再判斷應在何處、何時投資 Shreds 及專用基礎設施,才能確實帶來效益。

使用 ERPC 方案與 VPS 作為基礎

ERPC Bundle 方案旨在提供完整基礎:
  • RPC(HTTP / WebSocket)
  • Geyser gRPC
  • 共享 Shredstream gRPC
以上服務全都整合在同一套架構中。
Bundle Plan
你可以繼續以 RPC 與 WebSocket 作為正式環境的主要介面,同時在同一網路測試 Geyser gRPC 與 Shredstream。 因為所有服務都運作在統一的基礎設施上,你可以直接比較行為與效能,並根據實際測量而非假設做出決策。
在此基礎上,你可以搭配位於相同 ERPC 網路內的 VPS 產品線,例如 EPYC VPS 與 Premium Ryzen VPS。
Premium Ryzen VPS
這讓你能在同一環境中調校:
  • 到 Solana 驗證者的距離
  • 資料流的選擇(WS、gRPC、Shreds)
  • 硬體效能
實務作法是先選定合適地區,建立 ERPC Bundle 方案 + VPS 基礎,再隨需求與成本條件演變,逐步啟用更快的層級(Geyser、共享 Shreds、專用 Shreds)。

總結:從時序、傳輸與距離設計 Solana 效能

Solana 應用的效能與使用者體驗取決於多項因素:
  • 你的伺服器位於哪裡
  • 你在每個時段與 leader 有多近
  • 你在什麼時點接收鏈上資料
  • 你使用什麼傳輸方式與協定
  • 你的應用邏輯如何根據資料做出反應
距離與 leader 位置是基礎,在此基礎上還需考量:
  • Shreds 負責最早期的資料
  • Geyser gRPC 提供已確認的結構化資料
  • RPC / WebSocket 透過 API 存取已儲存狀態
在傳輸層面你有:
  • UDP
  • TCP 上的 gRPC
  • TCP 上的 WebSocket,搭配 JSON 與 TLS
僅憑名稱或行銷說法選擇資料流或協定是不夠的。 關鍵是從三個面向選擇符合使用情境的架構:時序、傳輸特性,以及與相關驗證者之間的距離。
ERPC 與 Validators DAO 提供 Solana 專用網路、RPC / gRPC / Shredstream 服務、VPS 產品線,以及專用 Shreds 多地區折扣,協助你以合理成本建置這些架構,並隨需求成長逐步演進。
如果你想討論資料流設計、網路距離最佳化或專用 Shreds、Shared Shredstream Bundle、Bundle 方案與 VPS 的組合,請隨時透過 Validators DAO Discord 聯絡我們。