Hajautetut ominaisuudet, arkkitehtuuri, tyypit, tavoitteet, sovellukset

Se Hajautetut järjestelmät Ne ovat ohjelmistokappaleita, jotka palvelevat useiden tietokoneiden toimia koordinoimaan. Tämä koordinointi saavutetaan viestejen vaihtamalla, ts. Tietoja lähettävien tietojen kanssa.

Hajautetut järjestelmät vaativat samanaikaisia ​​komponentteja, viestintäverkkoa ja synkronointimekanismia. Ne sallivat resurssien jakamisen, mukaan lukien ohjelmistot, verkkoon kytkettyjen järjestelmien avulla. Siksi järjestelmä perustuu verkkoon, joka yhdistää tietokoneet ja käsittelee viestejä.

A ja B (hajautetut järjestelmät). B (rinnakkaisjärjestelmä). Miym/cc by-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)

Hajautettu tietojenkäsittely on tietotekniikan alue, joka vastaa hajautettujen järjestelmien analysoinnista. Hajautetussa järjestelmässä suoritettua tietokoneohjelmaa kutsutaan hajautetuksi ohjelmaksi.

Kontekstissa, jossa satoja tai tuhansia tietokoneita voi olla, mikä on yleinen osuus suurissa Internet -yrityksissä, on hyvin yleistä, että komponenttien, laitteistojen, verkkojen, levyjen jne., Ja järjestelmän on oltava valmis kohtaamaan heidät jatkuvasti.

[TOC]

Tietojen jakelu

Jakelu on avain erittäin suurten dataryhmittymien hallintaan. On välttämätöntä saavuttaa skaalautuvuus, jotka ovat keinot ylläpitää vakaata suorituskykyä, kun dataklusterit kasvavat lisäämällä uusia resursseja järjestelmään.

Toisaalta jakelu esittelee sarjan teknisiä ongelmia, jotka tekevät hajautetun tallennustilan ja laskennan suunnittelun ja toteuttamisen. Otettavissa oleva kohta on mahdollisten vikojen riski.

Hajautettujen järjestelmien ominaisuudet

A ja B (hajautetut järjestelmät). B (rinnakkaisjärjestelmä). Miym/cc by-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)

Yhteensopivuus

Laitteet voivat toimia eri käyttöjärjestelmien kanssa. Tämä ei estä heitä tarjoamasta aina samoja palveluita käyttäjille. Tästä syystä kaikki kytketyt laitteet ovat yhteensopivia keskenään.

Toinen perustavanlaatuinen ongelma on ohjelmistosuunnittelu, koska tämä on myös yhteensopiva kaikkien tietokoneiden järjestelmien ja käyttäjien kanssa.

Vikasietoisuus

Yhtenä verkon, jossa on monia tietokoneita, jos joku sen komponenteista epäonnistuu, toiset voivat jatkaa toiminnan suorittamista kokonaan, välttää virheet nopeasti.

Tästä syystä hajautetut järjestelmät tarjoavat yleensä paljon luottamusta heidän kanssaan työskennellessäsi, koska on melko harvinaista, että järjestelmä epäonnistuu kokonaan, koska tehtävät eivät asu yhdessä laitteessa, vaan eri laitteissa.

Väliohjelmat ja sovellusliittymät

Eri prosessorit käyttävät jakelun väliohjelmaa, auttaen jakamaan erilaisia ​​resursseja ja kapasiteetteja tarjoamaan käyttäjille johdonmukaisen ja integroidun verkon. Se tarjoaa myös sovelluksia sarjan palveluita, kuten turvallisuus ja vikaantumis palautus.

Tällä hetkellä lisätietoja sovellusohjelmointirajapinnoista (API) kuuluu, mikä toimii linkin ovena, jossa sovellukset voivat kommunikoida. Sovellusten ei tarvitse tietää mitään muista sovelluksista, paitsi niiden sovellusliittymä.

Se voi palvella sinua: Edut ja Internet -haitat

Arkkitehtuuri

Asiakas-palvelin arkkitehtuuri

Erityinen palvelin nimeltään tietokone voi suorittaa tiettyjä tehtäviä, joita kutsutaan palveluiksi. Tarjoa esimerkiksi tiedostoja verkon kautta, kyky suorittaa tietyt komennot tai rullatiedot tulostimeen. Asiakas on tietokone, joka pyytää palveluita.

Tietokone, joka tunnetaan pääasiassa sen tarjoamasta palvelusta, voidaan kutsua tulostuspalvelimeksi, tiedostopalvelimeksi jne.

Arkkitehtuuri yhtä suureksi (vertaisverkko)

Oletetaan, että jokaisella tietokoneella on samanlaisia ​​ominaisuuksia ja että mikään kone ei ole omistettu muiden palvelemiseen. Esimerkki tästä on joukko mikrotietokoneita pienessä toimistossa.

Verkko antaa ihmisille mahdollisuuden käyttää muiden tiedostoja ja lähettää sähköposteja, mutta mikään tietokone ei tarjoa tiettyä palvelujoukkoa.

Eri tason arkkitehtuurit

Tietyille palveluille voi olla järkevää tehdä hierarkkisia yhteyksiä. Esimerkiksi:

• Palvelin suorittaessasi tehtäviä voi ottaa yhteyttä toiseen erityyppiseen palvelimeen
• Asiakas-palvelin arkkitehtuuri on kaksitasoinen arkkitehtuuri.

Prosessorit ryhmäarkkitehtuuri

Käyttöjärjestelmä voisi automaattisesti käynnistää passiiviset tietokoneet ja jopa siirtää prosesseja järjestelmiin, joissa on suurempi prosessorin käytettävissä olevat syklit. Muissa tapauksissa käyttäjä voi käynnistää tai siirtää prosesseja manuaalisesti käytettävissä olevissa järjestelmissä.

Hajautettujen järjestelmien tyypit

Laskenta klusterissa

Se on joukko samanlaisia ​​tietokoneita, jotka on kytketty nopeuden paikallisen alueen verkon kautta. Sitä käytetään usein rinnakkaisohjelmointiin, jossa yksi intensiivinen tietokoneohjelma suoritetaan rinnakkain useissa tietokoneissa.

Jokainen klusteri koostuu joukosta tietokonesolmuja, joita seurataan ja hallinnoi yksi tai useampi solmu, jota kutsutaan opettajiksi.

Verkon tietojenkäsittely

Se koostuu solmuista, joilla on huomattavia eroja punaisessa laitteistossa ja tekniikassa. Nykyinen taipumus olla tietty solmujen kokoonpano tietyille tehtäville on johtanut suurempaan monimuotoisuuteen, mikä on yleisimpi verkkotietokoneissa.

Pilvilaskenta

Se on joukko virtualisoituja resursseja, jotka on sijoitettu pilvitoimittajan tietokeskukseen. Asiakkaat voivat perustaa virtualisoidun infrastruktuurin hyödyntääkseen erilaisia ​​pilvipalveluita.

Käyttäjälle näyttää siltä, ​​että hän vuokraa oman yksinoikeutensa. Todellisuudessa se todennäköisesti jakaa sen muiden asiakkaiden kanssa. Sama pätee virtuaaliseen tallennustilaan.

Nämä virtualisoidut resurssit voidaan määrittää dynaamisesti, mikä mahdollistaa skaalautuvuuden. Jos tarvitaan enemmän tietokoneresursseja, järjestelmä voi hankkia enemmän.

Voi palvella sinua: Asiantuntijajärjestelmät: Historia, ominaisuudet, edut, haitat

Tavoitteet

Jaa resursseja

Olipa tallennustilat, datatiedostot, palvelut tai verkot, saatat haluta jakaa nämä resurssit sovellusten kesken, yksinkertaisella taloudella.

Useiden sovellusten välillä on paljon halvempaa, että jaettu säilytysasennus on ostattava ja ylläpidettävä jokaiselle erikseen.

Abstraktio

Piilota, että prosessit ja resurssit jakautuvat useisiin tietokoneisiin, mahdollisesti maantieteellisesti levitetty. Eli prosessit ja resurssit on abstrakted käyttäjältä.

Aukko

Periaatteessa osoittaa, että hajautettu järjestelmä on pystytetty elementeillä, jotka voidaan helposti integroida muihin järjestelmiin. Normalisoitujen sääntöjen toteuttaminen, mikä tahansa kyseisen käyttöliittymän prosessi voi kommunikoida toisen prosessin kanssa samalla rajapinnalla.

Yhteentoimivuus ja siirrettävyys

Se viittaa siihen, kun kaksi eri valmistajan järjestelmää voi toimia yhdessä. Siirrettävyys määrittää, missä määrin järjestelmälle A sovellus voi toimia järjestelmässä B ilman muutoksia.

Skaalautuvuus

Se on välttämätöntä, kun käyttäjiä lisää, jotka tarvitsevat enemmän resursseja. Hyvä esimerkki on Netflix -yleisön lisääntyminen joka perjantai -ilta.

Se tarkoittaa dynaamisesti lisää resursseja, kuten verkon kapasiteetin lisääminen, mikä mahdollistaa suuremman videonsiirron ja vähentää sitä, kun kulutus on normalisoitu.

Sovellukset

Erlag -virtuaalikone

Lyme -ohjelmistopaketti perustuu Erlangiin ja tarjoaa vaihtoehdon LAMP: lle. Shmuel Csaba Otto Tranian/CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)

Erlang on funktionaalinen kieli, jolla on suuri semantiikka epäonnistumisten samanaikaisesti, jakautumiseen ja suvaitsevaisuuteen. Virtuaalinen Erlang -kone hallitsee Erlag -sovelluksen jakautumista.

Tämä malli toimii, jossa on monia eristettyjä prosesseja, joilla kaikilla on kyky kommunikoida keskenään sisällytettyjen viestiviestien avulla.

Erlang -virtuaalikone voidaan kytkeä muihin virtuaalikoneisiin, jotka ovat eri paikoissa. Tämä virtuaalikoneiden parvi suorittaa yhden sovelluksen, joka käsittelee koneohjelmointia sen suorittamista toisessa solmussa.

Bitterrent

BitTorrent Network -toiminta. MRJAVI/CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)

Se on yksi käytetyimmistä protokollista suurten tiedostojen siirtämiseen verkossa. Pääideana on helpottaa tiedostojen siirtämistä verkon eri parien välillä ilman, että sinun on mentävä pääpalvelimen läpi.

Kun käytät BitTorrent -asiakasta, voit muodostaa yhteyden useisiin tietokoneisiin maailmanlaajuisesti lataamaan tiedoston. Tietokone, joka toimii koordinaattorina, auttaa näyttämään verkon solmut, joilla on haluttu tiedosto.

BitTorrent antaa sinun sijoittaa vapaaehtoisesti tiedostoja ja lähettää ne muille käyttäjille, jotka haluavat niitä. Se on niin suosittu, koska se oli ensimmäinen laatuaan, joka tarjoaa kannustimia osallistumaan verkkoon.

Se voi palvella sinua: Thermoelectric Central

Edut

- Lisää solmuja voidaan helposti lisätä hajautettuun järjestelmään, ts. Sitä voidaan kiittää tarvittaessa.

- Kaikki hajautetun järjestelmän solmut on kytketty toisiinsa. Siksi jokainen solmu voi helposti jakaa tietoja muiden solmujen kanssa.

- Resurssit, kuten tulostimet, voidaan jakaa useiden solmujen kanssa sen sijaan, että rajoittaisi.

- Solmun vika ei johda koko hajautetun järjestelmän vikaantumiseen. Muut solmut voivat silti kommunikoida keskenään.

Haitat

- Joitakin viestejä ja tietoja voidaan kadottaa verkkoon siirryttäessä solmusta toiseen.

- Hajautetuissa järjestelmissä on vaikea tarjota riittävää turvallisuutta, koska sekä solmut että yhteydet on varmistettava.

- Ylikuormitus verkossa voi tapahtua, jos hajautetun järjestelmän kaikki solmut yrittävät lähettää tietoja samanaikaisesti.

- Hajautettuihin järjestelmiin kytketty tietokanta on melko monimutkainen ja vaikea käsitellä yhteen käyttäjäjärjestelmään verrattuna.

Esimerkkejä hajautetuista järjestelmistä

Hajautettuja järjestelmiä voidaan käyttää monissa tapauksissa, kuten elektroniset pankkijärjestelmät, massa moninpelit ja anturiverkot.

Pinolello

Käytä erityisen suurta hajautettua järjestelmää sisällönjakeluverkkopalvelun lisäämiseen. Jokaisessa sen läsnäolopisteessä (POP) on solmut, jotka muodostavat järjestelmän, joka on jaettu maailmanlaajuisesti.

StackPath tallentaa pyydetyn sisällön äskettäin ja useammin käytettyä sivustoa lähinnä olevissa paikoissa.

Kun järjestelmä yhdistää virtuaaliset tietokoneet, sen lisäksi, että se hyödyntää kärjen tietotekniikan nopeutta ja ketteryyttä, järjestelmä pystyy käsittelemään tuhansia samanaikaisia ​​sovelluksia erittäin nopeasti.

Internet

Se on maailman suurin hajautettu järjestelmä. Jokainen käyttäjä tuntuu ikään kuin se olisi yksi järjestelmä, vaikka se koostuu miljoonista tietokoneista.

Abstraktion käsitteen kautta ei ole aavistustakaan, mihin tiedot tallennetaan, kuinka monta palvelinta on mukana tai kuinka tieto selaimeen saapuu. Selain hajottaa Internetin monimutkaisuuden.

Tämä pätee myös sovelluksiin, kuten Gmail -sähköposti tai mihin tahansa muuhun käytettävään sovellukseen. Kaikki ihmiset ovat vuorovaikutuksessa päivittäin hajautettujen sovellusten kanssa.

Viitteet

1. Paul Krzyzanowski (2018). Hajautetut järjestelmät. Otettu: CS.Rutgers.Edu.
2. Catherine Paganini (2019). Ensinnäkin: hajautetut järjestelmät ja pilvipotilaslaskenta. Uusi pino. Otettu: Thenewstack.Io.
3. Valencian kansainvälinen yliopisto (2020). Hajautetut järjestelmät, ominaisuudet ja luokittelu. Otettu: UniversityViu.com.
4. David Meador (2018). Hajautetut järjestelmät. Opetusohjelmat. Otettu: Tutorialspoint.com.
5. Robert Gibb (2019). Mikä on hajautettu järjestelmä? Otettu: blogi.Pinolello.com.
6. Stanislav Kozlovski (2018). Hajautettuihin järjestelmiin perusteellisesti. Ilmainen koodileiri. Otettu: FreeCodecamp.org.