Co to jest przetwarzanie rozproszone? Badanie kręgosłupa Blockchaina

Obliczenia rozproszone to jedna z podstawowych zasad obliczeniowych, która napędza łańcuch bloków. Ale czym właściwie jest przetwarzanie rozproszone? Wiele osób ma teraz podstawową wiedzę na temat łańcucha bloków jako sieci komputerów weryfikujących transakcje. Jednak dla każdego, kto jest zainteresowany zagłębieniem się nieco głębiej, zastanawianie się, jak działa szyfrowanie kluczy lub poznanie rozproszonego przetwarzania, może doprowadzić do lepszego zrozumienia technologii blockchain. Zrozumienie, jak działa ta technologia, jest przeznaczone nie tylko dla ciekawskich naukowo. Może również pomóc w podejmowaniu bardziej świadomych decyzji inwestycyjnych, koncentrując się na projektach opartych na solidnych podstawach technologicznych.

Ten artykuł składa się z dwóch części. W pierwszej omówiono, czym jest przetwarzanie rozproszone, jak jest używany oraz wady i zalety. W drugiej części przyjrzymy się bliżej różnym architekturom systemów rozproszonych i zagłębimy się w architekturę peer-to-peer blockchain.

Więc co to jest przetwarzanie rozproszone? I dlaczego łańcuchy bloków wykorzystują to do napędzania całych rynków kryptowalut, takich jak bitcoin?

Co to jest przetwarzanie rozproszone?

Na najprostszym poziomie przetwarzanie rozproszone to po prostu sieć komputerów pracujących razem jako jeden system. Maszyny mogą być zlokalizowane blisko siebie i połączone fizycznie w ramach sieci lokalnej. Inne sieci, takie jak łańcuchy bloków, wykorzystują komputery rozproszone geograficznie.

Obliczenia rozproszone istnieją znacznie dłużej niż sam blockchain. Wraz ze wzrostem wykorzystania komputerów na uniwersytetach i laboratoriach badawczych w latach sześćdziesiątych XX wieku pojawiła się potrzeba, aby komputery zaczęły rozmawiać ze sobą, współużytkując sprzęt, taki jak pamięć masowa i drukarki. W latach siedemdziesiątych powstały pierwsze sieci lokalne. Pierwszymi rozproszonymi systemami obliczeniowymi były sieci lokalne, takie jak Ethernet, rodzina technologii sieciowych opracowanych przez Xerox. Teraz są wszędzie. Za każdym razem, gdy dołączasz do nowego połączenia Wi-Fi, wchodzisz do nowej sieci komputerowej.

Ethernet

Ethernet był jedną z pierwszych technologii przetwarzania rozproszonego. Źródło obrazu: Pixabay

Komputery w sieciach rozproszonych nie muszą mieć żadnego określonego formatu ani konfiguracji sprzętowej. Mogą to być laptopy lub komputery typu mainframe, komputery PC lub Mac. W łańcuchach bloków mogą to być komputery PC z procesorem lub GPU lub dedykowany sprzęt, taki jak górnik ASIC.

Jednak niezależnie od typu maszyny w sieci, wszystkie muszą działać jako jeden komputer. Użytkownik końcowy nie powinien być w stanie zidentyfikować, że za interfejsem znajduje się rozproszona sieć komputerowa.

Dlaczego warto korzystać z przetwarzania rozproszonego?

Aby zilustrować podstawy tego, czym jest przetwarzanie rozproszone, pomyśl o firmie, która jest właścicielem i obsługuje aplikację internetową, powiedzmy, że witryna z tablicami ogłoszeń o pracę. W miarę jak aplikacja zdobywa coraz więcej użytkowników, zarówno kandydatów, jak i rekruterów, firma potrzebuje coraz więcej zasobów obliczeniowych, aby kontynuować prowadzenie strony.

Na początku firma może zmodernizować swoją infrastrukturę serwerową, aby pomieścić nowych użytkowników, dodając więcej pamięci i przepustowości. Ten typ ekspansji nazywamy skalowaniem pionowym. Jednak na poziomie krytycznym staje się to niepraktyczne zarówno pod względem fizycznym, jak i ekonomicznym.

W tym krytycznym momencie przetwarzanie rozproszone zapewnia rozwiązanie w postaci skalowania poziomego. Zamiast modernizować istniejącą infrastrukturę komputerową, firma dodaje do systemu więcej komputerów, aby sprostać zwiększonemu obciążeniu.


W naszej przykładowej witrynie z ofertami pracy firma wie, że większość ruchu stanowią osoby przeglądające ogłoszenia. Więc może dodać serwer slave, aby przejąć ciężar przeglądania. Serwer podrzędny otrzymuje informacje z serwera głównego, który aktualizuje bazę danych o nowe rekordy kandydatów i stanowisk.

Rozproszona sieć komputerowa

W sieci rozproszonej więcej komputerów przejmuje dodatkowe obciążenie. Źródło obrazu: Pixabay

Blockchain to sieć peer-to-peer, która jest innym rodzajem systemu rozproszonego niż pokazano w tym przykładzie. W drugiej części omówimy różne typy systemów rozproszonych, obejmując rozproszone architektury obliczeniowe.

Zalety obliczeń rozproszonych

Odpowiadając na pytanie „Czym jest przetwarzanie rozproszone”, warto również przyjrzeć się zaletom i wadom. Kiedy patrzymy na te zalety i wady, weźmy pod uwagę, że przetwarzanie rozproszone to coś więcej niż tylko blockchain. Firma wdrażająca rozproszony system komputerowy może mieć problemy, które nie wpływają na publiczne łańcuchy bloków i odwrotnie.

Odporność na awarie i nadmiarowość

Jedną z najważniejszych zalet przetwarzania rozproszonego jest to, że nie ma znaczenia, czy co najmniej jedna maszyna w sieci ulegnie awarii, ponieważ reszta może zająć się luzem. Oznacza to, że sieć może być zawsze włączona. Umożliwia to handel kryptowalutami 24/7, jednak w kontekście blockchain ma również inne zalety. Na przykład firmy takie jak Walmart, które używają blockchain w swoich systemach łańcucha dostaw, nie ma przestojów. To ogromna premia dla globalnego łańcucha dostaw.

Efektywność kosztowa i ogólna wydajność

Systemy rozproszone oferują lepszą efektywność pod względem kosztów i ogólnej wydajności w porównaniu z systemami scentralizowanymi. Scentralizowane systemy są wydajne do pewnego momentu. Jednak nasz przykład z tablicy ofert pracy pokazuje, że gdy potrzeby obliczeniowe osiągną określony rozmiar, bardziej sensowne jest skalowanie w poziomie niż w pionie. Dodawanie większej liczby maszyn do sieci jest bardziej wydajne zarówno pod względem technologicznym, jak i ekonomicznym.

Skalowalność

Jeśli chodzi o czystą moc obliczeniową, przetwarzanie rozproszone zapewnia łatwiejszą skalowalność niż przetwarzanie scentralizowane. Stosunkowo łatwo jest dodać więcej maszyn, aby uzyskać większą moc obliczeniową i zmniejszyć ją, gdy zapotrzebowanie na energię jest mniejsze.

Jednak blockchain ma różne problemy ze skalowalnością. W łańcuchu bloków liczba transakcji przetwarzanych w określonym czasie ogranicza szybkość transakcji. Dlatego problemem skalowalności jest szybkość transakcji. To ograniczenie skalowalności wynika z potrzeby, aby węzły w łańcuchu bloków osiągnęły konsensus w sprawie przeprowadzanych transakcji. Dlatego, podczas gdy samo przetwarzanie rozproszone oferuje wysoki stopień skalowalności, element teorii gier w łańcuchu bloków jest generalnie tym, co utrudnia skalowalność prędkości transakcji.

Wady przetwarzania rozproszonego

Przetwarzanie rozproszone oferuje wiele korzyści. Jednak ma to również pewne wady.

Złożoność

Systemy rozproszone są bardziej złożone i trudniejsze do rozwiązania niż system scentralizowany. W kontekście blockchain zarządzanie społecznością programistów, operatorów węzłów i inwestorów może stanowić wyzwanie bez scentralizowanej kontroli. Dlatego duża część złożoności prowadzenia łańcucha bloków wynika z potrzeby zdecentralizowanego zarządzania na dużą skalę.

Bezpieczeństwo

Firmy wdrażające systemy rozproszone muszą zapewnić bezpieczeństwo każdego urządzenia w sieci, a także zapewnić spójność danych między różnymi maszynami.

Blockchain omija ten problem za pomocą protokołów konsensusu, które zapewniają, że cała sieć zgadza się co do jednego źródła prawdy. Protokół konsensusu pomaga również chronić się przed złośliwymi podmiotami. Dopóki 51% sieci działa w interesie grupy, sieć pozostaje bezpieczna. Staje się to wyzwaniem, jeśli pule wydobywcze zgromadzą wystarczającą moc mieszania, aby przeprowadzić 51-procentowy atak. To ryzyko jest powodem, dla którego tak wielu członków społeczności blockchain naciska na pełną decentralizację, przeciwstawiając się firmom takim jak Bitmain, które dominują w wydobywaniu głównych kryptowalut.

Koszt

Organizacja wdrażająca rozproszony system komputerowy będzie ponosić wyższy koszt początkowej konfiguracji niż system scentralizowany. Dzieje się tak po prostu dlatego, że systemy rozproszone wymagają więcej sprzętu.

W blockchain koszty uderzają w nieco inny sposób. W zdecentralizowanym łańcuchu bloków projekt musi stworzyć początkową bazę operatorów węzłów, którzy uruchamiają oprogramowanie blockchain na swoich maszynach. Chociaż projekt blockchain nie kupuje tych maszyn, muszą zachęcać operatorów węzłów do uruchamiania ich oprogramowania blockchain zamiast oprogramowania innych projektów. Z tego powodu wiele ICO odkłada część początkowych funduszy zebranych na cele marketingowe i promocyjne, z których część polega na budowaniu bazy użytkowników operatorów węzłów do obsługi sieci..

Podsumowanie

W tym artykule omówiono wszystkie główne punkty, aby odpowiedzieć na pytanie, czym jest przetwarzanie rozproszone. Przyjrzeliśmy się także zaletom i wadom przetwarzania rozproszonego w kontekście blockchain. Następna część tego artykułu skupia się na architekturze przetwarzania rozproszonego typu peer to peer w łańcuchu bloków oraz na tym, jak to działa w porównaniu z innymi rozproszonymi architekturami obliczeniowymi.

Wyróżnione zdjęcie dzięki uprzejmości Pixabay

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map