Gedistribueerd computergebruik is een van de fundamentele computerprincipes die blockchain aandrijven. Maar wat is distributed computing precies? Veel mensen hebben nu een basiskennis van een blockchain als een netwerk van computers die transacties verifiëren. Voor iedereen die echter wat dieper wil graven, zich afvraagt ​​hoe sleutelversleuteling werkt, of meer te weten komt over gedistribueerd computergebruik, kan dit leiden tot een beter begrip van blockchain-technologie. Begrijpen hoe de technologie werkt, is niet alleen voor wetenschappelijk nieuwsgierigen. Het kan u ook helpen beter geïnformeerde investeringsbeslissingen te nemen door u te concentreren op projecten met een solide technologische basis.

Dit artikel bestaat uit twee delen. De eerste behandelt wat gedistribueerd computergebruik is, hoe het wordt gebruikt en de voor- en nadelen. In het tweede deel kijken we verder naar de verschillende architecturen van gedistribueerde systemen en duiken we diep in de peer-to-peer-architectuur van blockchain.

Dus wat is gedistribueerd computergebruik? En waarom maken blockchains er gebruik van om hele markten van cryptocurrencies zoals bitcoin te besturen?

Wat is gedistribueerde computers?

Op het eenvoudigste niveau is gedistribueerd computergebruik slechts een netwerk van computers die als één systeem samenwerken. De machines kunnen dicht bij elkaar worden geplaatst en fysiek worden verbonden als onderdeel van een lokaal netwerk. Andere netwerken zoals blockchains gebruiken geografisch verspreide computers.

Distributed computing bestaat al veel langer dan blockchain zelf. Toen het gebruik van computers in universiteiten en onderzoekslaboratoria in de jaren zestig groeide, ontstond de behoefte dat computers met elkaar gingen praten en hardware zoals opslag en printers gingen delen. In de jaren zeventig werden de eerste lokale netwerken opgericht. De eerste gedistribueerde computersystemen waren lokale netwerken zoals Ethernet, een familie van netwerktechnologieën ontwikkeld door Xerox. Nu zijn ze overal. Elke keer dat je verbinding maakt met een nieuwe wifi-verbinding, betreed je een nieuw computernetwerk.

Ethernet

Ethernet was een van de eerste gedistribueerde computertechnologieën. Afbeeldingsbron: Pixabay

Computers in gedistribueerde netwerken hoeven geen specifieke indeling of hardwareconfiguratie te hebben. Dit kunnen laptops of mainframes zijn, pc’s of Macs. In blockchains kunnen het pc’s zijn met een CPU of GPU, of speciale hardware zoals een ASIC-mijnwerker.

Ongeacht het type machine op het netwerk moeten ze echter allemaal als één computer werken. De eindgebruiker zou niet moeten kunnen identificeren dat er een gedistribueerd computernetwerk achter de interface zit.

Waarom gedistribueerde computers gebruiken??

Om de basisprincipes van gedistribueerd computergebruik te illustreren, kunt u denken aan een bedrijf dat een webapplicatie bezit en beheert, bijvoorbeeld een vacaturebanksite. Naarmate de applicatie meer en meer gebruikers krijgt, zowel kandidaten als recruiters, heeft het bedrijf steeds meer computerbronnen nodig om de site te blijven draaien.

In het begin kan het bedrijf zijn serverinfrastructuur upgraden om plaats te bieden aan nieuwe gebruikers, door meer geheugen en bandbreedte toe te voegen. We noemen dit type uitbreiding verticale schaalvergroting. Op een kritiek niveau wordt dit echter zowel fysiek als economisch onpraktisch.

Op dit kritieke punt biedt gedistribueerd computergebruik een oplossing, in de vorm van horizontale schaalvergroting. In plaats van de bestaande computerinfrastructuur te upgraden, voegt het bedrijf meer computers aan het systeem toe om de toegenomen werklast op te vangen.

In ons voorbeeld van een vacaturebank weet het bedrijf dat het meeste verkeer bestaat uit mensen die op de vacaturesites browsen. Het kan dus een slaveserver toevoegen om het gewicht van de browse-activiteit te dragen. De slaveserver ontvangt informatie van een masterserver, die de database bijwerkt met nieuwe kandidaat- en taakrecords.

Gedistribueerd computernetwerk

In een gedistribueerd netwerk nemen meer computers extra werk op zich. Afbeeldingsbron: Pixabay

Een blockchain is een peer-to-peer-netwerk, een ander soort gedistribueerd systeem dan in dit voorbeeld wordt geïllustreerd. In deel twee gaan we in op de verschillende soorten gedistribueerde systemen, die betrekking hebben op gedistribueerde computerarchitecturen.

Voordelen van gedistribueerde computers

Bij het beantwoorden van de vraag ‘Wat is gedistribueerd computergebruik’, is het ook relevant om naar de voor- en nadelen te kijken. Als we naar deze voor- en nadelen kijken, bedenk dan dat gedistribueerd computergebruik meer is dan alleen blockchain. Een bedrijf dat een gedistribueerd computersysteem implementeert, kan problemen hebben die geen invloed hebben op openbare blockchains en vice versa.

Fouttolerantie en redundantie

Een van de belangrijkste voordelen van gedistribueerd computergebruik is dat het niet uitmaakt of een of meer computers op het netwerk uitvallen, omdat de rest de speling kan opvangen. Dit betekent dat er altijd een netwerk kan zijn. Dit maakt 24/7 handel in crypto mogelijk, maar in een blockchain-context heeft het ook andere voordelen. Bedrijven zoals Walmart gebruiken bijvoorbeeld blockchain in hun supply chain-systemen, ervaar geen downtime. Dit is een enorme bonus voor een wereldwijde supply chain-operatie.

Kosteneffectiviteit en algehele efficiëntie

Gedistribueerde systemen bieden betere efficiëntie met betrekking tot zowel kosten als algehele efficiëntie in vergelijking met gecentraliseerde systemen. Gecentraliseerde systemen zijn tot op zekere hoogte efficiënt. Ons jobboard-voorbeeld laat echter zien dat zodra de computerbehoeften een bepaalde grootte hebben bereikt, het logischer is om horizontaal te schalen dan verticaal. Het toevoegen van meer machines aan een netwerk is zowel technologisch als economisch efficiënter.

Schaalbaarheid

Wat betreft pure rekenkracht, biedt gedistribueerd computergebruik eenvoudiger schaalbaarheid dan gecentraliseerd computergebruik. Het is relatief eenvoudig om meer machines toe te voegen om meer rekenkracht te krijgen en deze te verminderen wanneer er minder stroom nodig is.

Blockchain heeft echter verschillende schaalbaarheidsproblemen. In een blockchain beperkt het aantal transacties dat in een vaste periode wordt verwerkt de transactiesnelheid. Daarom is het schaalbaarheidsprobleem er een van transactiesnelheid. Deze beperking van de schaalbaarheid is te wijten aan de noodzaak voor de knooppunten in een blockchain om consensus te bereiken over de transacties die plaatsvinden. Hoewel gedistribueerd computergebruik zelf een hoge mate van schaalbaarheid biedt, is het speltheorie-element van blockchain over het algemeen wat de schaalbaarheid op transactiesnelheden belemmert..

Nadelen van Distributed Computing

Gedistribueerd computergebruik biedt veel voordelen. Het heeft echter ook enkele nadelen.

Complexiteit

Gedistribueerde systemen zijn complexer en moeilijker op te lossen dan een gecentraliseerd systeem. In een blockchain-context kan het beheren van de gemeenschap van ontwikkelaars, knooppuntoperatoren en investeerders een uitdaging zijn zonder dat een gecentraliseerde entiteit de controle heeft. Daarom komt een groot deel van de complexiteit bij het runnen van een blockchain voort uit de behoefte aan gedecentraliseerd beheer op schaal.

Veiligheid

Bedrijven die gedistribueerde systemen implementeren, moeten de veiligheid van elk apparaat op het netwerk garanderen, evenals de consistentie van gegevens tussen verschillende machines.

Blockchain omzeilt dit met behulp van consensusprotocollen, die ervoor zorgen dat het hele netwerk het eens is over één enkele bron van waarheid. Het consensusprotocol helpt ook om te beschermen tegen kwaadwillende actoren. Zolang 51 procent van het netwerk handelt in het belang van de groep, blijft het netwerk veilig. Dit wordt een uitdaging als mijnpools voldoende hashingkracht verzamelen om een ​​aanval van 51 procent uit te voeren. Dit risico is de reden waarom zo velen in de blockchain-gemeenschap aandringen op volledige decentralisatie, in afwachting van bedrijven zoals Bitmain, die de mijnbouw van grote crypto’s domineren.

Kosten

Een organisatie die een gedistribueerd computersysteem implementeert, zal hogere initiële installatiekosten met zich meebrengen dan een gecentraliseerd systeem. Dit komt simpelweg omdat gedistribueerde systemen meer hardware nodig hebben.

Bij blockchain slaan de kosten op een iets andere manier toe. In een gedecentraliseerde blockchain moet het project een eerste basis vormen van knooppuntoperatoren die de blockchain-software op hun machines uitvoeren. Hoewel een blockchain-project die machines niet koopt, moeten ze de node-operators wel aantrekken om hun blockchain-software over de software van andere projecten uit te voeren. Om deze reden zetten veel ICO’s een deel van het aanvankelijke geld opzij voor marketing- en promotiedoeleinden, waarvan een deel betrekking heeft op het opbouwen van een gebruikersbestand van knooppuntoperatoren om het netwerk te beheren.

Overzicht

Dit artikel heeft alle belangrijke punten behandeld om de vraag te beantwoorden wat gedistribueerd computergebruik is. We hebben ook gekeken naar de voor- en nadelen van gedistribueerd computergebruik in de context van blockchain. Het volgende deel van dit artikel richt zich op de peer-to-peer gedistribueerde computerarchitectuur van blockchain, en hoe deze werkt in vergelijking met andere gedistribueerde computerarchitecturen.

Uitgelichte afbeelding met dank aan Pixabay

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me