Semasa menyiapkan rangkaian pengkomputeran terdistribusi, terdapat berbagai jenis seni bina sistem diedarkan yang mungkin digunakan. Dalam artikel ini, kita melihat dengan lebih mendalam mengenai jenis seni bina sistem diedarkan, dengan fokus khusus pada seni bina sistem diedarkan peer-to-peer dari blockchain.
Jenis Senibina Sistem Teragih
Model Pelayan Pelanggan
Aplikasi seperti pencetak e-mel atau rangkaian biasanya menggunakan seni bina pelayan pelanggan. Pada dasarnya, penyedia (dipanggil pelayan) dan pemohon (dipanggil pelanggan) mempunyai peranan yang berbeza. Pelayan menangani semua keperluan pemprosesan, pengurusan data, dan pengkomputeran, yang tersedia berdasarkan permintaan kepada pelanggan. Sekiranya kemasukan pangkalan data berubah, pelanggan tidak semestinya perlu melakukan apa-apa. Hanya data di pelayan yang perlu diubah.
Pelayan tidak perlu menjadi satu peranti dalam model ini; mungkin banyak pelayan melakukan tugas yang serupa untuk mengagihkan beban kerja. Model merujuk kepada peranan klien dan pelayan, bukannya perkakasan tertentu.
Gambarajah model pelayan pelanggan. Sumber: Wikimedia Commons
Kami menggunakan interaksi pelanggan-pelayan setiap hari, setiap kali kami menggunakan komputer riba atau telefon pintar untuk melayari web, menggunakan aplikasi media sosial, bermain permainan mudah alih, atau menonton filem di Netflix. Senibina sistem diedarkan pelayan pelanggan adalah apa yang kita rujuk ketika kita berbicara tentang sistem komputer “terpusat”, berbeza dengan blockchain sebagai seni bina sistem diedarkan terdesentralisasi.
Walaupun ini adalah penjelasan mudah, terdapat pelbagai jenis seni bina pelayan pelanggan, seperti tiga peringkat. Model ini melibatkan pemisahan pelayan yang menjalankan aplikasi itu sendiri dari pelayan yang menempatkan data di belakang aplikasi. Terdapat yang lain, tetapi kerana ia tidak berkaitan dengan blockchain, kami tidak akan menganalisis semuanya di sini.
Model Rakan Sebaya
Senibina sistem diedarkan peer-to-peer (P2P) tidak mempunyai pelanggan atau pelayan tertentu. Rangkaian P2P adalah sistem mesin yang diedarkan yang disebut nod. Semua node dapat menjalankan peranan klien dan pelayan sama ada secara serentak atau pada masa yang berlainan. Model ini wujud dalam nama itu sendiri – dalam rangkaian P2P, setiap mesin adalah rakan sebaya yang sama, bukannya menjadi pelanggan atau pelayan.
Rangkaian P2P menjadi popular setelah pembebasan perkhidmatan perkongsian fail seperti laman perkongsian muzik Napster. Idea P2P memperoleh semacam status kultus kerana sistem dapat beroperasi secara bebas dari kawalan berpusat. Hari ini, di luar blockchain, protokol perkongsian fail BitTorrent mungkin merupakan nama terbesar dan paling dikenali yang dikaitkan dengan rangkaian P2P.
Rangkaian Tidak Berstruktur vs Berstruktur
Berdasarkan bagaimana node menghubungkan satu sama lain, dan bagaimana data diindeks dan ditemui, rangkaian P2P diklasifikasikan sebagai berstruktur atau tidak berstruktur. Dalam sistem yang tidak berstruktur, nod hanya membentuk sambungan rawak antara satu sama lain. Rangkaian tidak berstruktur mudah dibina dan naik atau turun.
Gambar rajah rangkaian peer-to-peer tidak berstruktur (Sumber: Wikimedia Commons)
Namun, kerana tidak berstruktur, menjadikan pengindeksan menjadi lebih sukar. Sekiranya nod ingin mencari sekeping data tertentu atau nod lain, ia mesti membanjiri rangkaian untuk mencapai seberapa banyak node yang mungkin merupakan sasaran yang berpotensi untuk pencarian. Ini menggunakan lebih banyak daya rangkaian, kerana semua node mesti memproses semua permintaan. Lebih-lebih lagi, jika data jarang terjadi, mungkin tidak dijumpai jika semua node di rangkaian tidak dapat memproses semua permintaan. Contoh rangkaian tidak berstruktur termasuk Kazaa dan Limewire.
Sebaliknya, mencari data pada rangkaian berstruktur adalah mudah. Rangkaian berstruktur menggunakan jadual hash yang diedarkan untuk mengenal pasti rakan sebaya yang menyimpan fail dan versi fail mana. Chord adalah salah satu contoh rangkaian P2P berstruktur.
Diagram jadual hash yang diedarkan, seperti yang digunakan dalam rangkaian P2P berstruktur. Sumber: Wikimedia Commons
Mengapa Blockchain adalah Istimewa
Sebagai model murni untuk seni bina sistem yang diedarkan, rangkaian P2P mempunyai pelbagai faedah dan cabaran. Kelebihan utama adalah ketahanan terhadap waktu henti kerana tidak ada titik kegagalan utama.
Namun, kerana nod dalam rangkaian P2P bertindak sebagai klien dan pelayan, mereka lebih rentan terhadap serangan. Serangan tersebut mungkin termasuk penolakan perkhidmatan atau penyebaran perisian hasad atau data yang rosak. Satu kajian mendapati bahawa 15 peratus daripada setengah juta fail yang dimuat turun dari Kazaa dijangkiti 52 virus yang berbeza.
Walaupun blockchain tidak 100% tidak dapat dipecahkan, Satoshi datang dengan penyelesaian bijak untuk masalah kerentanan ketika dia menulis Bitcoin kertas putih. Dengan memperkenalkan protokol konsensus, semua node di rangkaian Bitcoin mesti bersetuju bahawa transaksi itu sah. Penggunaan teori permainan mempunyai setiap node yang bersaing untuk menambang blok seterusnya.
Berjaya melombong blok seterusnya dilengkapi dengan ganjaran, memberikan insentif kepada operator nod untuk menjaga kebersihan rangkaian. Dengan syarat 51 peratus atau lebih pengendali nod berfungsi bersama untuk terus bersaing untuk mendapatkan ganjaran blok seterusnya, blockchain terus berjalan bebas dari serangan.
Kesimpulannya
Sudah tentu, ada unsur lain untuk Bitcoin, seperti penggunaan tandatangan hashing dan kriptografi, yang mewujudkan simpanan nilai digital. Walau bagaimanapun, penyelesaian yang diciptakan oleh Satoshi untuk mengatasi kelemahan yang wujud dalam seni bina sistem diedarkan P2P tetap menjadi salah satu komponen blockchain yang paling menarik dan inovatif.
Sejak penubuhan Bitcoin, banyak yang lain telah mencipta perkembangan inventif berdasarkan idea Satoshi. Perkembangan itu berterusan hingga ke hari ini. Blockchain merupakan langkah revolusi dalam seni bina sistem yang diedarkan. Tambahan pula, teknologi ini akan terus berkembang selama bertahun-tahun akan datang.
Gambar yang dipaparkan adalah Pixabay
