Paskirstytasis skaičiavimas yra vienas iš pagrindinių skaičiavimo principų, vedantis „blockchain“. Bet kas tiksliai yra paskirstytasis skaičiavimas? Dabar daugelis žmonių iš esmės supranta „blockchain“ kaip kompiuterių tinklą, tikrinantį operacijas. Tačiau tiems, kurie nori šiek tiek pasigilinti, pasidomėti, kaip veikia raktų šifravimas, ar sužinoti apie paskirstytą skaičiavimą, galima geriau suprasti „blockchain“ technologiją. Suprasti, kaip veikia technologija, reikia ne tik moksliniams smalsuoliams. Tai taip pat gali padėti priimti labiau pagrįstus investicinius sprendimus, sutelkiant dėmesį į tvirtą technologinį pagrindą turinčius projektus.
Šis straipsnis yra dviejų dalių. Pirmasis apima tai, kas yra paskirstytasis skaičiavimas, kaip jis naudojamas, ir už ir prieš. Antroje dalyje mes toliau pažvelgsime į skirtingas paskirstytų sistemų architektūras ir gilinamės į blokų grandinės „peer-to-peer“ architektūrą..
Taigi, kas yra paskirstytasis skaičiavimas? Ir kodėl „blockchains“ naudojasi tuo, kad paskatintų visas kriptovaliutų rinkas, tokias kaip bitkoinas?
Kas yra paskirstytoji kompiuterija?
Paprasčiausiu lygiu paskirstytasis skaičiavimas yra tik kompiuterių tinklas, veikiantis kartu kaip viena sistema. Mašinos gali būti arti viena kitos ir fiziškai prijungtos kaip vietinio tinklo dalis. Kiti tinklai, pavyzdžiui, blokų grandinės, naudoja geografiškai išsklaidytus kompiuterius.
Paskirstytasis skaičiavimas egzistuoja kur kas ilgiau nei pati „blockchain“. Kai septintajame dešimtmetyje augo kompiuterių naudojimas universitetuose ir mokslinių tyrimų laboratorijose, atsirado poreikis kompiuteriams pradėti kalbėtis tarpusavyje, dalintis aparatine įranga, pavyzdžiui, saugykla ir spausdintuvais. Aštuntajame dešimtmetyje buvo sukurti pirmieji vietiniai tinklai. Pirmosios paskirstytos skaičiavimo sistemos buvo vietiniai tinklai, tokie kaip „Ethernet“ – „Xerox“ sukurta tinklo technologijų šeima. Dabar jų yra visur. Kiekvieną kartą, kai prisijungiate prie naujo „Wifi“ ryšio, įeinate į naują kompiuterių tinklą.
Ethernet buvo viena iš pirmųjų paskirstytų skaičiavimo technologijų. Vaizdo šaltinis: „Pixabay“
Kompiuteriai paskirstytuose tinkluose neturi būti jokio konkretaus formato ar aparatinės įrangos konfigūracijos. Tai gali būti nešiojamieji kompiuteriai ar pagrindiniai kompiuteriai, asmeniniai kompiuteriai arba „Mac“ kompiuteriai. Blokų grandinėse jie gali būti asmeniniai kompiuteriai, kuriuose veikia procesorius ar GPU, arba speciali aparatinė įranga, tokia kaip ASIC kasykla.
Tačiau, nepriklausomai nuo tinklo tipo, visi jie turi veikti kaip vienas kompiuteris. Galutinis vartotojas neturėtų sugebėti nustatyti, ar už sąsajos yra paskirstytas kompiuterių tinklas.
Kodėl verta naudoti paskirstytą kompiuteriją?
Norėdami iliustruoti, kas yra paskirstytasis skaičiavimas, pagalvokite apie įmonę, kuri valdo ir valdo interneto programą, tarkime, darbo skelbimų svetainę. Kai programa pritraukia vis daugiau vartotojų – tiek kandidatų, tiek įdarbintojų, įmonei reikia vis daugiau skaičiavimo išteklių, kad būtų galima toliau valdyti svetainę.
Pradžioje įmonė gali atnaujinti savo serverių infrastruktūrą, kad tilptų nauji vartotojai, pridedant daugiau atminties ir pralaidumo. Tokį plėtimosi tipą mes vadiname vertikaliuoju masteliu. Tačiau kritiniu lygmeniu tai tampa nepraktiška tiek fiziškai, tiek ekonomiškai.
Šiame kritiniame taške paskirstytasis skaičiavimas suteikia sprendimą horizontalaus mastelio forma. Užuot atnaujinusi esamą kompiuterių infrastruktūrą, įmonė prie sistemos prideda daugiau kompiuterių, kad galėtų patenkinti padidėjusį darbo krūvį.
Mūsų darbo skelbimų svetainės pavyzdyje įmonė žino, kad didžiąją srauto dalį sudaro žmonės, naršantys darbo skelbimų lentose. Taigi jis gali pridėti vergo serverį, kad būtų atsižvelgta į naršymo veiklos svorį. Vergų serveris gauna informaciją iš pagrindinio serverio, kuris atnaujina duomenų bazę naujais kandidatų ir darbo įrašais.
Paskirstytame tinkle daugiau kompiuterių prisiima papildomą darbo krūvį. Vaizdo šaltinis: „Pixabay“
„Blockchain“ yra „peer-to-peer“ tinklas, kuris yra kitokio tipo paskirstyta sistema, nei pavaizduota šiame pavyzdyje. Antroje dalyje aptarsime skirtingus paskirstytų sistemų tipus, apimančius paskirstytas kompiuterines architektūras.
Argumentai už paskirstytą kompiuteriją
Atsakant į klausimą „Kas yra paskirstytasis skaičiavimas“, taip pat svarbu pažvelgti į privalumus ir trūkumus. Kai pažvelgsime į šiuos privalumus ir trūkumus, apsvarstykite, kad paskirstytasis skaičiavimas yra ne tik „blockchain“. Bendrovei, diegiančiai paskirstytą skaičiavimo sistemą, gali kilti problemų, kurios neturi įtakos viešosioms blokų grandinėms ir atvirkščiai.
Gedimų tolerancija ir atleidimas
Vienas reikšmingiausių paskirstytojo skaičiavimo pranašumų yra tas, kad nesvarbu, ar viena ar daugiau tinklo mašinų neveikia, nes likusios gali atlaisvinti. Tai reiškia, kad tinklas gali būti visada įjungtas. Tai leidžia 24/7 prekiauti kriptografija, tačiau „blockchain“ kontekste ji turi ir kitų privalumų. Pavyzdžiui, tokios kompanijos kaip „Walmart“ naudojasi „blockchain“ jų tiekimo grandinės sistemose, nepatirti prastovų. Tai didžiulė premija už pasaulinę tiekimo grandinės operaciją.
Ekonomiškumas ir bendras efektyvumas
Skirstomos sistemos siūlo didesnį efektyvumą tiek sąnaudų, tiek bendro efektyvumo atžvilgiu, palyginti su centralizuotomis sistemomis. Centralizuotos sistemos yra efektyvios iki taško. Tačiau mūsų darbo lentos pavyzdys rodo, kad kai skaičiavimo poreikiai pasiekia tam tikrą dydį, prasmingiau mastelį keisti horizontaliai nei vertikaliai. Įtraukti daugiau mašinų į tinklą yra efektyviau tiek technologiniu, tiek ekonominiu požiūriu.
Mastelis
Kalbant apie gryną skaičiavimo galią, paskirstytasis kompiuteris suteikia didesnį mastelį nei centralizuotas skaičiavimas. Palyginti lengva pridėti daugiau mašinų, kad gautumėte daugiau skaičiavimo galios ir sumažintumėte jas, kai energijos poreikis yra mažesnis.
Tačiau „blockchain“ turi įvairių mastelio problemų. „Blockchain“ operacijose per tam tikrą laikotarpį apdorotų operacijų skaičius riboja operacijų greitį. Todėl mastelio problema yra viena iš operacijų greičio. Šis mastelio apribojimas yra dėl to, kad blokų grandinėje esantys mazgai turi pasiekti sutarimą dėl vykstančių operacijų. Todėl, nors pats paskirstytasis skaičiavimas suteikia aukštą mastelio mastą, „blockchain“ žaidimų teorijos elementas paprastai trukdo operacijų greičio masteliavimui..
Trūkumai paskirstytosios kompiuterijos
Paskirstytasis skaičiavimas suteikia daug privalumų. Tačiau tai taip pat turi tam tikrų trūkumų.
Sudėtingumas
Paskirstytos sistemos yra sudėtingesnės ir jas sunku išspręsti nei centralizuotą sistemą. „Blockchain“ kontekste valdyti kūrėjų bendruomenę, mazgų operatorius ir investuotojus gali būti sudėtinga be jokio centralizuoto subjekto. Todėl didelę „blockchain“ valdymo sudėtingumo dalį lemia decentralizuoto masto valdymo poreikis.
Saugumas
Bendrovės, diegiančios paskirstytas sistemas, turi užtikrinti kiekvieno tinklo įrenginio saugumą ir užtikrinti skirtingų mašinų duomenų nuoseklumą.
„Blockchain“ tai apeina naudodamas sutarimo protokolus, kurie užtikrina, kad visas tinklas sutaria dėl vieno tiesos šaltinio. Bendras sutarimo protokolas taip pat padeda apsisaugoti nuo piktavalių veikėjų. Kol 51 procentas tinklo veikia grupės interesais, tinklas išlieka saugus. Tai tampa iššūkiu, jei kasybos telkiniai sukaupia pakankamai pinigų, kad galėtų pradėti 51 proc. Ataką. Ši rizika yra priežastis, kodėl tiek daug „blockchain“ bendruomenės siekia visiško decentralizavimo, priešinasi tokioms įmonėms kaip „Bitmain“, kurios dominuoja pagrindinių kasyklų kasyboje.
Kaina
Organizacija, diegianti paskirstytą skaičiavimo sistemą, patirs didesnes pradines sąrankos išlaidas nei centralizuota sistema. Taip yra tiesiog todėl, kad paskirstytoms sistemoms reikia daugiau aparatūros.
„Blockchain“ kaštai šiek tiek skiriasi. Decentralizuotoje blokų grandinėje projektui reikia sukurti pradinę mazgų operatorių bazę, valdančią blokų grandinės programinę įrangą savo mašinose. Nors „blockchain“ projektas neperka tų mašinų, jie turi pritraukti mazgo operatorius paleisti savo „blockchain“ programinę įrangą per kitų projektų programinę įrangą. Dėl šios priežasties daugelis ICO atideda dalį pradinių lėšų, surinktų rinkodaros ir reklamos tikslais, kurių dalis yra apie mazgų operatorių vartotojų bazės kūrimą tinklui valdyti..
Santrauka
Šiame straipsnyje aptarti visi pagrindiniai klausimai, kaip atsakyti į klausimą, kas yra paskirstytasis skaičiavimas. Mes taip pat išnagrinėjome paskirstyto skaičiavimo privalumus ir trūkumus „blockchain“ kontekste. Kitoje šio straipsnio dalyje didžiausias dėmesys skiriamas „blockchain“ tarpusavio paskirstytosios skaičiavimo architektūrai ir jos veikimui, palyginti su kitomis paskirstytosios skaičiavimo architektūromis.
Paveikslėlis sutinkamas su „Pixabay“
