Kaj je porazdeljeno računalništvo? Preučevanje hrbtenice verige blokov

Porazdeljeno računalništvo je temeljno računalniško načelo, ki podpira tehnologijo veriženja blokov, toda kaj točno je?

Osnovno razumevanje blockchaina je, da je to omrežje računalnikov, ki preverjajo transakcije. Vendar pa se sprašujete za vse, ki želijo kopati malo globlje kako deluje šifriranje ključev, ali spoznavanje porazdeljenega računalništva lahko vodi do boljšega razumevanja tehnologije veriženja blokov. Razumevanje delovanja tehnologije ni samo za znanstveno radovedneže. Pomaga vam lahko tudi pri sprejemanju bolj premišljenih naložbenih odločitev, če se osredotočite na projekte s trdno tehnološko osnovo.

Ta članek je sestavljen iz dveh delov.

Prve naslovnice kaj je porazdeljeno računalništvo, kako se uporablja ter prednosti in slabosti.

v drugi del, si podrobneje ogledamo različne arhitekture porazdeljenih sistemov in se poglobimo v arhitekturo enakovrednih blokovnih verig.

Kaj je porazdeljeno računalništvo?

Na najpreprostejši ravni je porazdeljeno računalništvo zgolj omrežje računalnikov, ki delujejo skupaj kot en sistem. Stroji se lahko nahajajo v neposredni bližini drug drugega in so fizično povezani v lokalno omrežje. Ali pa so računalniki lahko geografsko razpršeni, kot v omrežjih, ki temeljijo na verigi blokov, kot je Bitcoin.

Porazdeljeno računalništvo obstaja veliko dlje kot sama veriga blokov. Ko se je v šestdesetih letih prejšnjega stoletja uporaba računalnikov na univerzah in v raziskovalnih laboratorijih povečala, se je pojavila potreba, da se računalniki začnejo pogovarjati med seboj in si delijo strojno opremo, kot sta shramba in tiskalniki. V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so bila vzpostavljena prva lokalna omrežja. Prvi porazdeljeni računalniški sistemi so bila lokalna omrežja, kot je Ethernet, družina omrežnih tehnologij, ki jih je razvil Xerox. Zdaj so povsod. Vsakič, ko se pridružite novi povezavi Wifi, vstopite v novo računalniško omrežje.

Ni treba, da so računalniki v porazdeljenih omrežjih v kakršni koli posebni obliki ali konfiguraciji strojne opreme. Lahko so prenosni ali veliki računalniki, osebni računalniki ali računalniki Mac. V blokovnih verigah so to lahko osebni računalniki, ki poganjajo CPE ali GPE, ali namenska strojna oprema, kot je rudar ASIC.

Ne glede na vrsto stroja v omrežju pa morajo vsi delovati kot en sam računalnik. Končni uporabnik ne bi smel prepoznati, da je za vmesnikom porazdeljeno računalniško omrežje.

Zakaj uporabljati porazdeljeno računalništvo?

Za ponazoritev osnov tega, kaj je porazdeljeno računalništvo, pomislite na podjetje, ki ima v lasti in vodi spletno aplikacijo, recimo spletno mesto oglasne deske. Ker aplikacija pridobiva vedno več uporabnikov, tako kandidatov kot kadrovnikov, podjetje potrebuje vedno več računalniških virov za nadaljnje delovanje strani.

Na začetku lahko podjetje nadgradi svojo strežniško infrastrukturo, da sprejme nove uporabnike, doda več pomnilnika in pasovne širine. To vrsto razširitve imenujemo vertikalno skaliranje. Vendar pa na kritični ravni to postane nepraktično tako fizično kot ekonomsko.

Na tej kritični točki porazdeljeno računalništvo ponuja rešitev v obliki vodoravno skaliranje. Namesto da bi nadgradili obstoječo računalniško infrastrukturo, podjetje sistemu doda več računalnikov, da se prilagodi povečani delovni obremenitvi.

V našem primeru spletnega mesta z oglasi za zaposlovanje podjetje ve, da večino prometa predstavljajo ljudje, ki brskajo po oglasih za zaposlovanje. Tako lahko doda podrejeni strežnik, ki prevzame težo dejavnosti brskanja. Podrejeni strežnik prejema informacije od glavnega strežnika, ki posodobi bazo podatkov z novimi kandidati in zapisi o delovnih mestih.

Blockchain je omrežje enakovrednih, ki je drugačna vrsta porazdeljenega sistema, kot je prikazano v tem primeru. Poglobili se bomo v različne vrste porazdeljenih sistemov drugi del, ki pokriva porazdeljene računalniške arhitekture.

Prednosti porazdeljenega računalništva

Ko odgovarjate na vprašanje »Kaj je porazdeljeno računalništvo«, je pomembno pogledati tudi prednosti in slabosti. Ko pogledamo te prednosti in slabosti, upoštevajte, da je porazdeljeno računalništvo več kot le veriga blokov. Podjetje, ki izvaja porazdeljeni računalniški sistem, ima lahko težave, ki ne vplivajo na javne verige blokov in obratno.

Toleranca napak in redundanca

Ena najpomembnejših prednosti porazdeljenega računalništva je, da ni pomembno, če eden ali več strojev v omrežju odpove, ker lahko ostali poberejo ohlapnost. To pomeni, da je lahko omrežje vedno vključeno. To omogoča 24/7 trgovanje s kripto, vendar ima v kontekstu blockchain tudi druge prednosti. Na primer podjetja, kot je Walmart, ki uporabljajo blockchain v svojih sistemih dobavne verige, brez izpadov. To je ogromen bonus za operacijo globalne dobavne verige.

Stroškovna učinkovitost in splošna učinkovitost

Distribuirani sistemi nudijo boljšo učinkovitost tako glede stroškov kot splošne učinkovitosti v primerjavi s centraliziranimi sistemi. Centralizirani sistemi so učinkoviti do določene točke. Vendar pa naš primer oglasne deske kaže, da ko računalniške potrebe dosežejo določeno velikost, je bolj smiselno skalirati vodoravno kot navpično. Dodajanje več strojev v omrežje je učinkovitejše tako tehnološko kot ekonomsko.

Prilagodljivost

Kar zadeva čisto računalniško moč, ponuja porazdeljeno računalništvo lažjo razširljivost kot centralizirano računalništvo. Razmeroma preprosto je dodati več strojev, da pridobite več računalniške moči in jih zmanjšati, ko so potrebe po energiji nižje.

Vendar ima blockchain drugačne težave z razširljivostjo. V verigi blokov število transakcij, obdelanih v določenem obdobju, omejuje hitrost transakcije. Zato je vprašanje razširljivosti vprašanje hitrosti transakcije. Ta omejitev razširljivosti je posledica potrebe, da vozlišča v verigi blokov dosežejo soglasje o transakcijah, ki se izvajajo. Zato, medtem ko porazdeljeno računalništvo samo po sebi ponuja visoko stopnjo razširljivosti, je element teorije iger blockchain na splošno tisti, ki ovira razširljivost pri hitrosti transakcij.

Slabosti porazdeljenega računalništva

Porazdeljeno računalništvo ponuja številne prednosti. Vendar pa ima nekaj pomanjkljivosti.

Kompleksnost – Kako zapletena je postavitev decentraliziranega, porazdeljenega računalniškega sistema?

Porazdeljeni sistemi so bolj zapleteni in jih je težje odpraviti kot centraliziran sistem. V kontekstu verige blokov je lahko upravljanje skupnosti razvijalcev, operaterjev vozlišč in vlagateljev izziv brez kakršnega koli centraliziranega subjekta v nadzoru. Zato velik del kompleksnosti vodenja blockchaina izhaja iz potrebe po decentralizirano upravljanje v velikem obsegu.

Kako varno je porazdeljeno računalništvo?

Podjetja, ki izvajajo porazdeljene sisteme, morajo zagotoviti varnost vsake naprave v omrežju in zagotoviti skladnost podatkov med različnimi napravami.

Blockchain se temu izogne ​​s protokoli soglasja, ki zagotavljajo, da se celotno omrežje strinja z enim virom resnice. Protokol soglasja pomaga tudi pri zaščiti pred zlonamernimi akterji. Dokler 51 odstotkov omrežja deluje v interesu skupine, je omrežje varno. To postane izziv, če rudarski bazeni zberejo zadostno moč zgoščevanja za začetek 51-odstotnega napada. To tveganje je razlog, zakaj se mnogi v skupnosti blockchain zavzemajo za popolno decentralizacijo in nasprotujejo podjetjem, kot je Bitmain, ki prevladuje pri rudarjenju večjih kriptovalut.

Koliko stane porazdeljeno računalništvo?

Organizacija, ki izvaja porazdeljeni računalniški sistem, bo imela višje stroške začetne nastavitve kot centraliziran sistem. To je preprosto zato, ker porazdeljeni sistemi potrebujejo več strojne opreme.

In blockchain, stroški udarijo na nekoliko drugačen način. V decentralizirani verigi blokov mora projekt vzpostaviti začetno bazo operaterjev vozlišč, ki izvajajo programsko opremo verige blokov na svojih računalnikih. Čeprav projekt blockchain ne kupi teh strojev, morajo operaterje vozlišč pritegniti k izvajanju njihove programske opreme blockchain namesto programske opreme drugih projektov. Zaradi tega mnogi ICO-ji dajo na stran del začetnih sredstev, zbranih za trženje in promocijske namene, del katerih je namenjen izgradnji uporabniške baze operaterjev vozlišč za vodenje omrežja.

Povzetek

Ta članek je zajel vse glavne točke, da bi odgovoril na večino vprašanj o porazdeljenem računalništvu. Preučili smo tudi prednosti in slabosti porazdeljenega računalništva v kontekstu verige blokov. The naslednji del tega članka se osredotoča na enakovredno porazdeljeno računalniško arhitekturo verige blokov in kako deluje v primerjavi z drugimi porazdeljenimi računalniškimi arhitekturami.