Κατανεμημένα συστήματα: ορισμός, χαρακτηριστικά και βασικές αρχές

Πίνακας περιεχομένων:

Κατανεμημένα συστήματα: ορισμός, χαρακτηριστικά και βασικές αρχές
Κατανεμημένα συστήματα: ορισμός, χαρακτηριστικά και βασικές αρχές
Anonim

Ένα κατανεμημένο σύστημα στον απλούστερο ορισμό του είναι μια ομάδα υπολογιστών που συνεργάζονται και εμφανίζονται ως ένας στον τελικό χρήστη. Οι μηχανές μοιράζονται μια κοινή κατάσταση, λειτουργούν ταυτόχρονα και μπορούν να λειτουργούν ανεξάρτητα χωρίς να επηρεάζουν το χρόνο λειτουργίας ολόκληρου του συστήματος. Η αλήθεια είναι ότι η διαχείριση τέτοιων συστημάτων είναι ένα περίπλοκο θέμα γεμάτο παγίδες.

Επισκόπηση του συστήματος

Κατανεμημένα Συστήματα
Κατανεμημένα Συστήματα

Το κατανεμημένο σύστημα επιτρέπει την κοινή χρήση πόρων (συμπεριλαμβανομένου λογισμικού) που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο ταυτόχρονα.

Παραδείγματα διανομής συστήματος:

  1. Παραδοσιακή στοίβα. Αυτές οι βάσεις δεδομένων αποθηκεύονται στο σύστημα αρχείων ενός μηχανήματος. Όποτε ο χρήστης θέλει να λάβει πληροφορίες, επικοινωνεί απευθείας με αυτό το μηχάνημα. Για να διανείμετε αυτό το σύστημα βάσης δεδομένων, πρέπει να το εκτελέσετε σε πολλούς υπολογιστές ταυτόχρονα.
  2. Κατανεμημένη αρχιτεκτονική.

Κατανεμημένο σύστημασας επιτρέπει να κλιμακώσετε οριζόντια και κάθετα. Για παράδειγμα, ο μόνος τρόπος για να χειριστείτε περισσότερη επισκεψιμότητα θα ήταν η αναβάθμιση του υλικού που εκτελεί τη βάση δεδομένων. Αυτό ονομάζεται κατακόρυφη κλιμάκωση. Η κατακόρυφη κλιμάκωση είναι καλή μέχρι ένα ορισμένο όριο, μετά το οποίο ακόμη και ο καλύτερος εξοπλισμός δεν μπορεί να αντεπεξέλθει στην παροχή της απαιτούμενης κίνησης.

Οριζόντια κλιμάκωση σημαίνει προσθήκη περισσότερων υπολογιστών και όχι αναβάθμιση του υλικού σε έναν. Η κατακόρυφη κλιμάκωση αυξάνει την απόδοση στις πιο πρόσφατες δυνατότητες υλικού σε κατανεμημένα συστήματα. Αυτές οι ευκαιρίες δεν είναι αρκετές για εταιρείες τεχνολογίας με μέτριο έως μεγάλο φόρτο εργασίας. Το καλύτερο με την οριζόντια κλιμάκωση είναι ότι δεν υπάρχουν όρια μεγέθους. Όταν η απόδοση υποβαθμίζεται, απλώς προστίθεται ένα άλλο μηχάνημα, το οποίο, καταρχήν, μπορεί να γίνει επ' αόριστον.

Σε εταιρικό επίπεδο, ένα κατανεμημένο σύστημα ελέγχου συχνά περιλαμβάνει διάφορα στάδια. Στις επιχειρηματικές διαδικασίες στα πιο αποδοτικά σημεία του δικτύου υπολογιστών της επιχείρησης. Για παράδειγμα, σε μια τυπική διανομή που χρησιμοποιεί ένα μοντέλο κατανεμημένου συστήματος τριών επιπέδων, η επεξεργασία δεδομένων πραγματοποιείται σε υπολογιστή στην τοποθεσία του χρήστη, η επιχειρηματική επεξεργασία σε έναν απομακρυσμένο υπολογιστή και η πρόσβαση στη βάση δεδομένων και η επεξεργασία δεδομένων γίνονται σε έναν εντελώς διαφορετικό υπολογιστή που παρέχει κεντρική πρόσβαση σε πολλές επιχειρήσεις.διαδικασίες. Συνήθως, αυτός ο τύπος κατανεμημένων υπολογιστώνχρησιμοποιεί το μοντέλο αλληλεπίδρασης πελάτη-διακομιστή.

Κύριες εργασίες

Κύριες εργασίες
Κύριες εργασίες

Οι κύριες εργασίες ενός κατανεμημένου συστήματος ελέγχου περιλαμβάνουν:

  1. Διαφάνεια - Αποκτήστε μια ενιαία εικόνα συστήματος χωρίς απόκρυψη τοποθεσίας, πρόσβασης, μετεγκατάστασης, ταυτόχρονης χρήσης, ανακατεύθυνσης, μετεγκατάστασης, εμμονής και λεπτομέρειες πόρων στους χρήστες.
  2. Openness - απλοποιεί τη ρύθμιση και τις αλλαγές δικτύου.
  3. Αξιοπιστία - Σε σύγκριση με ένα μεμονωμένο σύστημα ελέγχου, θα πρέπει να είναι αξιόπιστο, συνεπές και να έχει μεγάλη πιθανότητα κάλυψης σφαλμάτων.
  4. Απόδοση - Σε σύγκριση με άλλα μοντέλα, τα κατανεμημένα μοντέλα παρέχουν ώθηση απόδοσης.
  5. Scalable - Αυτά τα κατανεμημένα συστήματα ελέγχου πρέπει να είναι επεκτάσιμα ως προς την περιοχή, τη διοίκηση ή το μέγεθος.

Οι εργασίες των συστημάτων διανομής περιλαμβάνουν:

  1. Η ασφάλεια είναι ένα μεγάλο ζήτημα σε ένα κατανεμημένο περιβάλλον, ειδικά όταν χρησιμοποιείτε δημόσια δίκτυα.
  2. Ανοχή σφαλμάτων - μπορεί να είναι σκληρή όταν το μοντέλο έχει κατασκευαστεί με αναξιόπιστα εξαρτήματα.
  3. Συντονισμός και διανομή πόρων - μπορεί να είναι δύσκολος εάν δεν υπάρχουν κατάλληλα πρωτόκολλα ή απαιτούμενες πολιτικές.

Κατανεμημένο υπολογιστικό περιβάλλον

Κατανεμημένο υπολογιστικό περιβάλλον
Κατανεμημένο υπολογιστικό περιβάλλον

Το (DCE) είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο βιομηχανικό πρότυπο που υποστηρίζει τέτοιους κατανεμημένους υπολογιστές. Στο Διαδίκτυο, τρίτοι πάροχοι προσφέρουν ορισμένες γενικές υπηρεσίες,που ταιριάζουν σε αυτό το μοντέλο.

Ο υπολογισμός πλέγματος είναι ένα υπολογιστικό μοντέλο με μια κατανεμημένη αρχιτεκτονική μεγάλου αριθμού υπολογιστών που σχετίζονται με την επίλυση ενός πολύπλοκου προβλήματος. Στο μοντέλο υπολογιστών πλέγματος, οι διακομιστές ή οι προσωπικοί υπολογιστές εκτελούν ανεξάρτητες εργασίες και συνδέονται χαλαρά μεταξύ τους μέσω του Διαδικτύου ή των δικτύων χαμηλής ταχύτητας.

Το μεγαλύτερο έργο υπολογιστών πλέγματος είναι το SETI@home, στο οποίο μεμονωμένοι ιδιοκτήτες υπολογιστών προσφέρονται εθελοντικά να εκτελέσουν ορισμένους από τους κύκλους επεξεργασίας πολλαπλών εργασιών χρησιμοποιώντας τον υπολογιστή τους για το έργο Αναζήτηση για Εξωγήινη Νοημοσύνη (SETI). Αυτό το πρόβλημα υπολογιστή χρησιμοποιεί χιλιάδες υπολογιστές για λήψη και αναζήτηση δεδομένων ραδιοτηλεσκοπίου.

Μία από τις πρώτες χρήσεις του υπολογισμού πλέγματος ήταν η διάσπαση του κρυπτογραφικού κώδικα από μια ομάδα που τώρα είναι γνωστή ως distributed.net. Αυτή η ομάδα περιγράφει επίσης το μοντέλο της ως κατανεμημένο υπολογισμό.

Κλιμάκωση βάσης δεδομένων

Κλιμάκωση βάσεων δεδομένων
Κλιμάκωση βάσεων δεδομένων

Η διάδοση νέων πληροφοριών από master σε slave δεν γίνεται αμέσως. Στην πραγματικότητα, υπάρχει ένα χρονικό παράθυρο στο οποίο μπορείτε να λάβετε ξεπερασμένες πληροφορίες. Εάν δεν συνέβαινε αυτό, η απόδοση εγγραφής θα υποφέρει, καθώς τα κατανεμημένα συστήματα θα έπρεπε να περιμένουν συγχρονισμένα για τη διάδοση των δεδομένων. Έρχονται με μερικούς συμβιβασμούς.

Χρησιμοποιώντας μια προσέγγιση υποτελούς βάσης δεδομένων, είναι δυνατό να μειωθεί σε κάποιο βαθμό η κυκλοφορία ανάγνωσης. Υπάρχουν πολλές επιλογές εδώ. Αλλά χρειάζεται απλώς να διαιρέσετε την κυκλοφορία εγγραφής σε πολλέςδιακομιστές γιατί δεν μπορεί να το χειριστεί. Ένας τρόπος είναι να χρησιμοποιήσετε μια στρατηγική αναπαραγωγής πολλαπλών κυρίων. Εκεί, αντί για σκλάβους, υπάρχουν αρκετοί κύριοι κόμβοι που υποστηρίζουν την ανάγνωση και τη γραφή.

Μια άλλη μέθοδος ονομάζεται διαμοιρασμός. Με αυτό, ο διακομιστής χωρίζεται σε πολλούς μικρότερους διακομιστές, που ονομάζονται θραύσματα. Αυτά τα θραύσματα έχουν διαφορετικές εγγραφές, δημιουργούνται κανόνες σχετικά με το ποιες εγγραφές μπαίνουν σε ποιο θραύσμα. Είναι πολύ σημαντικό να δημιουργηθεί ένας τέτοιος κανόνας ώστε τα δεδομένα να κατανέμονται ομοιόμορφα. Μια πιθανή προσέγγιση σε αυτό είναι ο καθορισμός περιοχών σύμφωνα με ορισμένες πληροφορίες εγγραφής.

Αυτό το κλειδί θραύσματος πρέπει να επιλεγεί πολύ προσεκτικά, καθώς το φορτίο δεν είναι πάντα ίσο με τις βάσεις των αυθαίρετων στηλών. Το μόνο θραύσμα που λαμβάνει περισσότερα αιτήματα από τα άλλα ονομάζεται hotspot και προσπαθούν να το εμποδίσουν να σχηματιστεί. Μόλις διαχωριστούν, τα δεδομένα επαναβαθμονόμησης γίνονται απίστευτα ακριβά και μπορεί να οδηγήσουν σε σημαντικό χρόνο διακοπής λειτουργίας.

Αλγόριθμοι συναίνεσης βάσης δεδομένων

Αλγόριθμοι Συναίνεσης Βάσεων Δεδομένων
Αλγόριθμοι Συναίνεσης Βάσεων Δεδομένων

Τα Τα DB είναι δύσκολο να εφαρμοστούν σε κατανεμημένα συστήματα ασφαλείας επειδή απαιτούν από κάθε κόμβο να διαπραγματευτεί τη σωστή ενέργεια διακοπής ή δέσμευσης. Αυτή η ποιότητα είναι γνωστή ως συναίνεση και αποτελεί θεμελιώδες πρόβλημα στην κατασκευή ενός συστήματος διανομής. Η επίτευξη του τύπου συμφωνίας που απαιτείται για το πρόβλημα «δέσμευσης» είναι απλή εάν οι διαδικασίες που εμπλέκονται και το δίκτυο είναι απολύτως αξιόπιστα. Ωστόσο, τα πραγματικά συστήματα υπόκεινται σε μια σειρά απόπιθανές αποτυχίες διαδικασιών δικτύωσης, χαμένα, κατεστραμμένα ή διπλότυπα μηνύματα.

Αυτό δημιουργεί πρόβλημα και δεν είναι δυνατό να διασφαλιστεί ότι η σωστή συναίνεση θα επιτευχθεί εντός περιορισμένου χρονικού διαστήματος σε ένα αναξιόπιστο δίκτυο. Στην πράξη, υπάρχουν αλγόριθμοι που επιτυγχάνουν συναίνεση σχετικά γρήγορα σε ένα αναξιόπιστο δίκτυο. Η Cassandra παρέχει πραγματικά ελαφριές συναλλαγές μέσω της χρήσης του αλγόριθμου Paxos για κατανεμημένη συναίνεση.

Ο κατανεμημένος υπολογισμός είναι το κλειδί για την εισροή επεξεργασίας μεγάλων δεδομένων που χρησιμοποιείται τα τελευταία χρόνια. Είναι μια μέθοδος διάσπασης μιας τεράστιας εργασίας, όπως αθροιστικών 100 δισεκατομμυρίων εγγραφών, από τις οποίες κανένας υπολογιστής δεν είναι ικανός να κάνει σχεδόν τίποτα μόνος του, σε πολλές μικρότερες εργασίες που μπορούν να χωρέσουν σε ένα μόνο μηχάνημα. Ο προγραμματιστής χωρίζει την τεράστια εργασία του σε πολλά μικρότερα, τα εκτελεί σε πολλά μηχανήματα παράλληλα, συλλέγει τα δεδομένα κατάλληλα και τότε το αρχικό πρόβλημα θα λυθεί.

Αυτή η προσέγγιση σάς επιτρέπει να κλιμακώνεστε οριζόντια - όταν υπάρχει μεγάλη εργασία, απλώς προσθέστε περισσότερους κόμβους στον υπολογισμό. Αυτές οι εργασίες εκτελούνται εδώ και πολλά χρόνια από το μοντέλο προγραμματισμού MapReduce που σχετίζεται με την υλοποίηση για παράλληλη επεξεργασία και παραγωγή μεγάλων συνόλων δεδομένων χρησιμοποιώντας έναν κατανεμημένο αλγόριθμο σε ένα σύμπλεγμα.

Προς το παρόν, το MapReduce είναι κάπως ξεπερασμένο και φέρνει ορισμένα προβλήματα. Έχουν προκύψει άλλες αρχιτεκτονικές που αντιμετωπίζουν αυτά τα ζητήματα. Δηλαδή, Lambda Architecture για διανομήσυστήματα επεξεργασίας ροής. Η πρόοδος σε αυτόν τον τομέα έχει φέρει νέα εργαλεία: Kafka Streams, Apache Spark, Apache Storm, Apache Samza.

Συστήματα αποθήκευσης και αναπαραγωγής αρχείων

Συστήματα αποθήκευσης και αναπαραγωγής αρχείων
Συστήματα αποθήκευσης και αναπαραγωγής αρχείων

Τα κατανεμημένα συστήματα αρχείων μπορούν να θεωρηθούν ως κατανεμημένοι χώροι αποθήκευσης δεδομένων. Αυτό είναι το ίδιο με την έννοια - αποθήκευση και πρόσβαση σε μεγάλο όγκο δεδομένων σε ένα σύμπλεγμα μηχανών που αποτελούν μια ενιαία οντότητα. Συνήθως συμβαδίζουν με τον Κατανεμημένο Υπολογισμό.

Για παράδειγμα, η Yahoo είναι γνωστή για την εκτέλεση HDFS σε περισσότερους από 42.000 κόμβους για αποθήκευση 600 petabytes δεδομένων από το 2011. Η Wikipedia ορίζει τη διαφορά στο ότι τα κατανεμημένα συστήματα αρχείων επιτρέπουν την πρόσβαση στα αρχεία χρησιμοποιώντας τις ίδιες διεπαφές και σημασιολογία με τα τοπικά αρχεία, αντί μέσω ενός προσαρμοσμένου API όπως η Cassandra Query Language (CQL).

Hadoop Distributed File System (HDFS) είναι ένα σύστημα που χρησιμοποιείται για υπολογιστές μέσω της υποδομής Hadoop. Ευρέως διαδεδομένο, χρησιμοποιείται για την αποθήκευση και την αναπαραγωγή μεγάλων αρχείων (μέγεθος GB ή TB) σε πολλά μηχανήματα. Η αρχιτεκτονική του αποτελείται κυρίως από NameNodes και DataNodes.

Το NameNodes είναι υπεύθυνο για την αποθήκευση μεταδεδομένων σχετικά με το σύμπλεγμα, όπως ποιος κόμβος περιέχει μπλοκ αρχείων. Λειτουργούν ως συντονιστές δικτύου, ανακαλύπτοντας πού να αποθηκεύουν και να αντιγράφουν καλύτερα αρχεία, παρακολουθώντας την υγεία του συστήματος. Τα DataNodes απλώς αποθηκεύουν αρχεία και εκτελούν εντολές όπως αναπαραγωγή αρχείων, νέα εγγραφή καιάλλοι.

Δεν αποτελεί έκπληξη ότι το HDFS χρησιμοποιείται καλύτερα με το Hadoop για υπολογιστές, καθώς παρέχει επίγνωση πληροφοριών εργασιών. Στη συνέχεια, οι καθορισμένες εργασίες εκτελούνται στους κόμβους που αποθηκεύουν τα δεδομένα. Αυτό σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε τη θέση των δεδομένων - βελτιστοποιεί τους υπολογισμούς και μειώνει την κυκλοφορία στο δίκτυο.

Το Διαπλανητικό Σύστημα Αρχείων (IPFS) είναι ένα συναρπαστικό νέο πρωτόκολλο/δίκτυο peer-to-peer για κατανεμημένα συστήματα αρχείων. Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία Blockchain, διαθέτει μια πλήρως αποκεντρωμένη αρχιτεκτονική χωρίς μεμονωμένο ιδιοκτήτη ή σημείο αποτυχίας.

Το IPFS προσφέρει ένα σύστημα ονομασίας (παρόμοιο με το DNS) που ονομάζεται IPNS και επιτρέπει στους χρήστες να ανακτούν εύκολα πληροφορίες. Αποθηκεύει το αρχείο μέσω ιστορικών εκδόσεων, όπως το Git. Αυτό επιτρέπει την πρόσβαση σε όλες τις προηγούμενες καταστάσεις του αρχείου. Εξακολουθεί να διανύει έντονη ανάπτυξη (έκδοση 0.4 κατά τη στιγμή της σύνταξης), αλλά έχει ήδη δει έργα που ενδιαφέρονται για την κατασκευή του (FileCoin).

Σύστημα ανταλλαγής μηνυμάτων

σύστημα ανταλλαγής μηνυμάτων
σύστημα ανταλλαγής μηνυμάτων

Τα συστήματα ανταλλαγής μηνυμάτων παρέχουν μια κεντρική τοποθεσία για την αποθήκευση και τη διανομή μηνυμάτων σε ένα κοινό σύστημα. Σας επιτρέπουν να διαχωρίσετε τη λογική της εφαρμογής από την άμεση επικοινωνία με άλλα συστήματα.

Γνωστή κλίμακα - Το σύμπλεγμα Kafka του LinkedIn επεξεργαζόταν 1 τρισεκατομμύριο μηνύματα την ημέρα με αιχμές 4,5 εκατομμυρίων μηνυμάτων ανά δευτερόλεπτο.

Με απλά λόγια, η πλατφόρμα ανταλλαγής μηνυμάτων λειτουργεί ως εξής:

  1. Μήνυμαμεταβιβάζεται από την εφαρμογή που πιθανώς τη δημιουργεί, που ονομάζεται παραγωγός, πηγαίνει στην πλατφόρμα και διαβάζεται από πολλές εφαρμογές, που ονομάζονται καταναλωτές.
  2. Αν χρειάζεται να αποθηκεύσετε ένα συγκεκριμένο συμβάν σε πολλά μέρη, όπως η δημιουργία ενός χρήστη για μια βάση δεδομένων, αποθήκευση, υπηρεσία αποστολής email, τότε η πλατφόρμα ανταλλαγής μηνυμάτων είναι ο πιο καθαρός τρόπος για να διανείμετε αυτό το μήνυμα.

Υπάρχουν πολλές δημοφιλείς κορυφαίες πλατφόρμες ανταλλαγής μηνυμάτων.

Το RabbitMQ είναι ένας μεσίτης μηνυμάτων που σας επιτρέπει να ρυθμίζετε περισσότερο τον έλεγχο των τροχιών του χρησιμοποιώντας κανόνες δρομολόγησης και άλλες παραμέτρους που μπορούν εύκολα να διαμορφωθούν. Μπορεί να ονομαστεί «έξυπνος» μεσίτης γιατί έχει πολλή λογική και παρακολουθεί στενά τα μηνύματα που περνούν από αυτό. Παρέχει επιλογές για AP και CP από CAP.

Ο Kafka είναι ένας μεσίτης μηνυμάτων που είναι λίγο λιγότερο λειτουργικός καθώς δεν παρακολουθεί ποια μηνύματα έχουν διαβαστεί και δεν επιτρέπει πολύπλοκη λογική δρομολόγησης. Βοηθά στην επίτευξη εκπληκτικών επιδόσεων και αντιπροσωπεύει τη μεγαλύτερη υπόσχεση σε αυτόν τον χώρο με την ενεργό ανάπτυξη κατανεμημένων συστημάτων από την κοινότητα ανοιχτού κώδικα και την υποστήριξη της ομάδας Confluent. Ο Κάφκα είναι πιο δημοφιλής στις εταιρείες υψηλής τεχνολογίας.

Εφαρμογές αλληλεπίδρασης μηχανών

Αυτό το σύστημα διανομής είναι μια ομάδα υπολογιστών που συνεργάζονται για να εμφανίζονται ως ξεχωριστός υπολογιστής στον τελικό χρήστη. Αυτά τα μηχανήματα είναι σε γενική κατάσταση, λειτουργούνταυτόχρονα και μπορεί να λειτουργεί ανεξάρτητα χωρίς να επηρεάζει το χρόνο λειτουργίας ολόκληρου του συστήματος.

Εάν θεωρείτε ότι η βάση δεδομένων είναι κατανεμημένη, μόνο εάν οι κόμβοι αλληλεπιδρούν μεταξύ τους για να συντονίσουν τις ενέργειές τους. Σε αυτήν την περίπτωση είναι κάτι σαν μια εφαρμογή που εκτελεί τον εσωτερικό της κώδικα σε ένα δίκτυο peer-to-peer και ταξινομείται ως κατανεμημένη εφαρμογή.

Γνωστή κλίμακα - BitTorrent
Γνωστή κλίμακα - BitTorrent

Παραδείγματα τέτοιων εφαρμογών:

  1. Γνωστή κλίμακα - BitTorrent σμήνος 193.000 κόμβων για το επεισόδιο του Game of Thrones.
  2. Βασική τεχνολογία καταχώρησης κατανεμημένων συστημάτων Blockchain.

Τα κατανεμημένα λογιστικά βιβλία μπορούν να θεωρηθούν ως μια αμετάβλητη βάση δεδομένων μόνο για εφαρμογές που αναπαράγονται, συγχρονίζονται και μοιράζονται σε όλους τους κόμβους στο δίκτυο διανομής.

Η γνωστή κλίμακα - το δίκτυο Ethereum - είχε 4,3 εκατομμύρια συναλλαγές την ημέρα στις 4 Ιανουαρίου 2018. Χρησιμοποιούν το μοτίβο προέλευσης συμβάντων, το οποίο σας επιτρέπει να επαναφέρετε την κατάσταση της βάσης δεδομένων ανά πάσα στιγμή.

Το Blockchain είναι η τρέχουσα υποκείμενη τεχνολογία που χρησιμοποιείται για κατανεμημένα λογιστικά βιβλία και στην πραγματικότητα σηματοδότησε την αρχή τους. Αυτή η νεότερη και μεγαλύτερη καινοτομία στον κατανεμημένο χώρο δημιούργησε το πρώτο πραγματικά κατανεμημένο πρωτόκολλο πληρωμής, το bitcoin.

Το Το Blockchain είναι ένα κατανεμημένο καθολικό με μια ταξινομημένη λίστα όλων των συναλλαγών που έχουν πραγματοποιηθεί ποτέ στο δίκτυό του. Οι προσφορές ομαδοποιούνται και αποθηκεύονται σε μπλοκ. Ολόκληρο το blockchain είναι ουσιαστικά μια συνδεδεμένη λίστα μπλοκ. Καθορισμένα μπλοκείναι ακριβό στη δημιουργία και συνδέονται στενά μεταξύ τους μέσω κρυπτογραφίας. Με απλά λόγια, κάθε μπλοκ περιέχει έναν ειδικό κατακερματισμό (που ξεκινά με Χ αριθμό μηδενικών) των περιεχομένων του τρέχοντος μπλοκ (με τη μορφή δέντρου Merkle) συν τον κατακερματισμό του προηγούμενου μπλοκ. Αυτός ο κατακερματισμός απαιτεί μεγάλη ισχύ CPU.

Παραδείγματα κατανεμημένων λειτουργικών συστημάτων

Παραδείγματα κατανεμημένων λειτουργικών συστημάτων
Παραδείγματα κατανεμημένων λειτουργικών συστημάτων

Οι τύποι συστήματος εμφανίζονται στο χρήστη επειδή είναι συστήματα ενός χρήστη. Μοιράζονται τη μνήμη, τον δίσκο τους και ο χρήστης δεν αντιμετωπίζει κανένα πρόβλημα με την πλοήγηση στα δεδομένα. Ο χρήστης αποθηκεύει κάτι στον υπολογιστή του και το αρχείο αποθηκεύεται σε πολλές τοποθεσίες, π.χ. συνδεδεμένους υπολογιστές, έτσι ώστε τα χαμένα δεδομένα να μπορούν να ανακτηθούν εύκολα.

Παραδείγματα κατανεμημένων λειτουργικών συστημάτων:

  1. Windows Server 2003;
  2. Windows Server 2008;
  3. Windows Server 2012;
  4. UbuntuLinux (διακομιστής Apache).

Εάν οποιοσδήποτε υπολογιστής εκκινεί υψηλότερα, δηλαδή αν ανταλλάσσονται πολλά αιτήματα μεταξύ μεμονωμένων υπολογιστών, έτσι γίνεται η εξισορρόπηση φορτίου. Σε αυτή την περίπτωση, τα αιτήματα μεταδίδονται στον γειτονικό Η/Υ. Εάν το δίκτυο φορτωθεί περισσότερο, τότε μπορεί να επεκταθεί προσθέτοντας περισσότερα συστήματα στο δίκτυο. Το αρχείο και οι φάκελοι δικτύου συγχρονίζονται και χρησιμοποιούνται συμβάσεις ονομασίας έτσι ώστε να μην προκύπτουν σφάλματα κατά την ανάκτηση δεδομένων.

Η προσωρινή αποθήκευση χρησιμοποιείται επίσης κατά τον χειρισμό δεδομένων. Όλοι οι υπολογιστές χρησιμοποιούν τον ίδιο χώρο ονομάτων για να ονομάσουν αρχεία. Αλλάτο σύστημα αρχείων ισχύει για κάθε υπολογιστή. Εάν υπάρχουν ενημερώσεις στο αρχείο, αυτό γράφεται σε έναν υπολογιστή και οι αλλαγές μεταδίδονται σε όλους τους υπολογιστές, οπότε το αρχείο φαίνεται το ίδιο.

Τα αρχεία κλειδώνονται κατά τη διαδικασία ανάγνωσης/εγγραφής, επομένως δεν υπάρχει αδιέξοδο μεταξύ διαφορετικών υπολογιστών. Παρουσιάζονται επίσης περίοδοι σύνδεσης, όπως ανάγνωση, εγγραφή αρχείων σε μία περίοδο λειτουργίας και κλείσιμο της συνεδρίας, και στη συνέχεια ένας άλλος χρήστης μπορεί να κάνει το ίδιο και ούτω καθεξής.

Οφέλη από τη χρήση

Ένα λειτουργικό σύστημα που έχει σχεδιαστεί για να διευκολύνει την καθημερινή ζωή των ανθρώπων. Για τα οφέλη και τις ανάγκες των χρηστών, το λειτουργικό σύστημα μπορεί να είναι ενός χρήστη ή διανεμημένο. Σε ένα σύστημα κατανεμημένων πόρων, πολλοί υπολογιστές συνδέονται μεταξύ τους και μοιράζονται τους πόρους τους.

Οφέλη από αυτό:

  1. Αν ένας υπολογιστής σε ένα τέτοιο σύστημα είναι ελαττωματικός ή κατεστραμμένος, τότε ένας άλλος κόμβος ή υπολογιστής θα το φροντίσει.
  2. Μπορούν εύκολα να προστεθούν περισσότεροι πόροι.
  3. Οι πόροι όπως οι εκτυπωτές μπορούν να εξυπηρετήσουν πολλούς υπολογιστές.

Αυτή είναι μια σύντομη περιγραφή του συστήματος διανομής, γιατί χρησιμοποιείται. Μερικά σημαντικά πράγματα που πρέπει να θυμάστε: είναι πολύπλοκα και επιλέγονται για την κλίμακα και την τιμή και είναι πιο δύσκολο να τα δουλέψετε. Αυτά τα συστήματα διανέμονται σε διάφορες κατηγορίες αποθήκευσης: υπολογιστές, συστήματα αρχείων και μηνυμάτων, μητρώα, εφαρμογές. Και όλα αυτά είναι πολύ επιφανειακά για ένα σύνθετο σύστημα πληροφοριών.

Συνιστάται: