Hệ thống phân tán: Công nghệ thúc đẩy Internet

Hệ thống phân tán có vấn đề gì?

Hãy tưởng tượng rằng thay vì có một máy tính khổng lồ làm tất cả công việc, bạn có nhiều máy móc làm việc cùng nhau như một đội. Đó là một hệ thống phân tán. Phép màu nằm ở chỗ mặc dù chúng nằm rải rác ở những nơi khác nhau, chúng hoạt động như thể chúng là một.

Ví dụ trong cuộc sống hàng ngày: Khi bạn thực hiện một tìm kiếm trên Google, không phải một cỗ máy đang tìm kiếm cho bạn. Đó là hàng nghìn máy chủ phân bổ khắp thế giới đang xử lý câu hỏi của bạn song song. Điều tương tự xảy ra với Bitcoin: mạng lưới là phi tập trung, mỗi nút có một bản sao của blockchain và tất cả cùng hợp tác để xác thực giao dịch.

Những lợi ích không thể bỏ lỡ

Khả năng mở rộng: Bạn cần nhiều sức mạnh xử lý hơn. Dễ dàng, bạn chỉ cần thêm nhiều nút vào mạng. Các máy chủ tập trung không thể làm điều đó dễ dàng.

Tolerancia lỗi: Nếu một nút bị rơi, hệ thống vẫn tiếp tục hoạt động. Điều đó trái ngược với việc có một máy chủ duy nhất mà nếu nó nổ, ứng dụng sẽ chào tạm biệt.

Hiệu suất tốt hơn: Công việc được chia sẻ giữa nhiều máy, vì vậy mọi thứ nhanh hơn.

Những cuộn phức tạp

Tất cả nghe có vẻ ổn, nhưng có sự phức tạp của nó. Việc phối hợp để tất cả các nút thực hiện những gì chúng cần làm là rất phức tạp. Điều gì sẽ xảy ra nếu hai nút muốn truy cập vào cùng một tài nguyên cùng một lúc? Điều đó gây ra vấn đề đồng bộ có thể dẫn đến tình trạng khóa.

Ngoài ra, duy trì những hệ thống này tốn kém hơn và cần những người biết họ đang làm gì.

Các loại chính

Khách hàng-Máy chủ: Cổ điển. Bạn gửi một yêu cầu, máy chủ phản hồi. Đó là cách mà hầu hết các trang web hoạt động.

Peer-to-Peer (P2P): Tất cả các nút đều như nhau, không có người đứng đầu. BitTorrent sử dụng điều này. Nó trái ngược với việc tập trung.

Cơ sở dữ liệu phân tán: Dữ liệu được phân phối trên nhiều máy nhưng hoạt động như một. Các nền tảng mạng xã hội khổng lồ sử dụng điều này.

Điện toán phân tán: Nhiều máy tính cùng nhau giải quyết các vấn đề phức tạp. Rất được sử dụng trong nghiên cứu khoa học.

Những đặc điểm chính định nghĩa mọi thứ

• Đồng thời: Nhiều quy trình đang chạy cùng một lúc
• Khả năng mở rộng theo chiều ngang: Bạn thêm nhiều máy móc khi cần
• An toàn: Được bảo vệ chống lại các truy cập trái phép
• Tính nhất quán của dữ liệu: Dữ liệu được giữ đồng bộ ngay cả khi có cập nhật đồng thời
• Minh bạch: Người dùng không nhận ra sự phức tạp đứng sau các cảnh.

Tương lai đã đến đây

Điện toán cụm và điện toán lưới đang cách mạng hóa việc xử lý dữ liệu lớn. Khi chi phí phần cứng giảm, chúng ta sẽ thấy nhiều ứng dụng sử dụng các mô hình này hơn.

Trong blockchain, các thợ mỏ hiện đang sử dụng tính toán lưới để kết nối tài nguyên và giải quyết các bài toán toán học nhanh hơn so với việc làm một mình. Đây là khai thác phân tán cấp pro.

Bottom line: Các hệ thống phân tán không phải là tương lai, chúng đã có trên điện thoại của bạn khi bạn sử dụng mạng xã hội, trong email của bạn trên đám mây, trong mỗi lần tìm kiếm bạn thực hiện. Công nghệ điều khiển internet là phân tán, và sẽ ngày càng trở nên quan trọng hơn.