Distribuerte egenskaper, arkitektur, typer, mål, applikasjoner

De Distribuerte systemer De er programvarestykker som tjener til å koordinere handlingene til flere datamaskiner. Denne koordinasjonen oppnås ved utveksling av meldinger, det vil si med data som overfører informasjon.

Distribuerte systemer krever samtidig komponenter, et kommunikasjonsnettverk og en synkroniseringsmekanisme. De tillater deling av ressurser, inkludert programvare, av systemer koblet til et nettverk. Derfor er systemet basert på et nettverk som kobler datamaskiner og håndterer meldinger.

A og B (distribuerte systemer). B (parallelt system). MIYM/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)

Distribuert databehandling er et område med informatikk som er ansvarlig for å analysere distribuerte systemer. Dataprogrammet som utføres i et distribuert system kalles distribuert program.

I en sammenheng der hundrevis eller tusenvis av datamaskiner kan eksistere, som er en vanlig andel i store internettbedrifter, er det veldig vanlig at det er feil i komponentene, enten det er maskinvare, nettverk, plater osv., Og systemet må være forberedt på å møte dem til enhver tid.

[TOC]

Datafordeling

Distribusjonen er nøkkelen til å håndtere veldig store datakonglomerater. Det er nødvendig å oppnå skalerbarhet, som er virkemidlene for å opprettholde stabil ytelse når dataklynger vokser ved å legge til nye ressurser til systemet.

På den annen side presenterer distribusjonen en serie tekniske problemer som gjør design og implementering av en distribuert lagring og beregning. Et poeng å ta hensyn til er risikoen for mulige feil.

Kjennetegn på distribuerte systemer

A og B (distribuerte systemer). B (parallelt system). MIYM/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)

Kompatibilitet

Enhetene kan fungere med forskjellige operativsystemer. Dette forhindrer ikke at de alltid tilbyr de samme tjenestene til brukerne. Av denne grunn er alle tilkoblede enheter kompatible med hverandre.

Et annet grunnleggende problem er programvaredesign, fordi dette også er kompatibelt med alle systemene og brukerne som er på hver datamaskin.

Feiltoleranse

Å være et enkelt nettverk med mange datamaskiner, hvis noen av komponentene mislykkes, kan andre fortsette å utføre sin funksjon fullt ut, unngå feil raskt.

Av denne grunn gir distribuerte systemer vanligvis mye tillit når du jobber med dem, fordi det er ganske sjelden at systemet mislykkes fullstendig, fordi oppgavene ikke ligger i en enkelt enhet, men i forskjellige utstyr.

Mellomvare og API

Ulike prosessorer bruker en distribusjon mellomvare, og hjelper til med å dele forskjellige ressurser og kapasiteter for å gi brukerne et sammenhengende og integrert nettverk. Det tilbyr også applikasjoner en serie tjenester, for eksempel sikkerhet og svikt gjenoppretting.

For øyeblikket blir mer om applikasjonsprogrammeringsgrensesnitt (API) hørt, som fungerer som en koblingsdør der applikasjoner kan kommunisere. Programmer trenger ikke å vite noe om andre applikasjoner, bortsett fra API -en deres.

Det kan tjene deg: fordeler og ulemper på internett

Arkitektur

Kundeserverarkitektur

En bestemt datamaskin kalt server kan utføre visse oppgaver, som kalles tjenester. Tilby for eksempel filer gjennom nettverket, muligheten til å utføre visse kommandoer eller rulledata til en skriver. Klienten er datamaskinen som ber om tjenestene.

Datamaskinen som hovedsakelig er kjent for tjenesten den leverer, kan kalles utskriftsserver, filserver, etc.

Arkitektur fra lik like (peer-to-peer)

Forutsetter at hver datamaskin har lignende funksjoner og at ingen maskin er dedikert til å betjene andre. Et eksempel på dette er et sett med mikrodatamaskiner på et lite kontor.

Nettverket lar folk få tilgang til andres filer og sende e -post, men ingen datamaskiner gir et spesifikt sett med tjenester.

Forskjellige nivåarkitekturer

For visse tjenester kan det være fornuftig å lage hierarkisk tilkobling. For eksempel:

• En server når du utfører oppgavene dine kan kontakte en annen server av forskjellige typer
• Kundeserverarkitektur er en arkitektur på to nivåer.

Prosessorer Group Architecture

Et operativsystem kan automatisk starte inaktive datamaskinprosesser og til og med migrere prosesser til systemer med et større antall CPU -tilgjengelige sykluser. I andre tilfeller kan en bruker starte eller flytte prosesser manuelt i de tilgjengelige systemene.

Typer distribuerte systemer

Databehandling i klynge

Det er et sett med lignende datamaskiner som er koblet gjennom et nettverk med høyt hastighet. Det brukes ofte til parallell programmering, der et enkelt intensivt dataprogram blir utført parallelt på flere datamaskiner.

Hver klynge består av et sett med dataknuter som overvåkes og administreres av en eller flere noder som heter lærere.

Nettverksberegning

Den består av noder med markante forskjeller i rød maskinvare og teknologi. Den nåværende tendensen til å ha en spesifikk konfigurasjon av noder for visse oppgaver har ført til større mangfold, som er den hyppigste innen nettverksberegning.

Cloud computing

Det er et sett med virtualiserte ressurser som ligger i datasenteret til en skyleverandør. Kunder kan etablere virtualisert infrastruktur for å dra nytte av en rekke skytjenester.

For brukeren ser det ut til at han leier sin egen eksklusive datamaskin. Imidlertid vil det i virkeligheten sannsynligvis dele det med andre kunder. Det samme gjelder virtuell lagring.

Disse virtualiserte ressursene kan konfigureres dynamisk, og dermed tillate skalerbarhet. Hvis flere datamaskinressurser er nødvendig, kan systemet skaffe seg mer.

Kan tjene deg: Ekspertsystemer: Historie, egenskaper, fordeler, ulemper

Mål

Del ressurser

Enten lagringsfasiliteter, datafiler, tjenester eller nettverk, kan det være lurt å dele disse ressursene blant applikasjoner, etter enkel økonomi.

Det er mye billigere å ha en delt lagringsinstallasjon mellom flere applikasjoner, enn å måtte kjøpe og vedlikeholde lagring for hver enkelt.

Abstraksjon

For å skjule at prosessene og ressursene er distribuert i flere datamaskiner, muligens geografisk formidlet. Det vil si at prosessene og ressursene blir abstrakt fra brukeren.

Åpning

I utgangspunktet indikerer at et distribuert system er reist med elementer som enkelt kan integreres i andre systemer. Oppfyller de normaliserte reglene, enhver prosess med det grensesnittet kan kommunisere med en annen prosess med samme grensesnitt.

Interoperabilitet og portabilitet

Det refererer når to systemer fra forskjellige produsenter kan samarbeide. Bærbarhet bestemmer i hvilken grad en applikasjon som er laget for system A kan fungere i system B uten modifikasjoner.

Skalerbarhet

Det er nødvendig når det er en økning av brukere som trenger mer ressurser. Et godt eksempel er økningen i Netflix -publikum hver fredag ​​kveld.

Det betyr dynamisk å legge til flere ressurser, for eksempel å øke nettverkskapasiteten, slik at en større videooverføring og reduserer den når forbruket har normalisert.

applikasjoner

Erlag Virtual Machine

Lyme -programvarepakken er basert på Erlang og tilbyr et alternativ til LAMP. SHMUEL CSABA OTTO TRANIAN/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)

Erlang er et funksjonelt språk som har en stor semantikk for samtykke, distribusjon og toleranse for feil. En virtuell Erlang -maskin administrerer distribusjonen av en Erlag -applikasjon.

Denne modellen fungerer med mange isolerte prosesser, alle med muligheten til å kommunisere med hverandre gjennom en innarbeidede meldinger om meldinger.

Erlang virtuell maskin kan kobles til andre virtuelle maskiner som er forskjellige steder. Denne svermen av virtuelle maskiner utfører en enkelt applikasjon, og håndterer feilene i en maskinprogrammering av utførelsen i en annen node.

BitTorrent

BitTorrent nettverksdrift. MRJAVI/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)

Det er en av de mest brukte protokollene for å overføre store filer på nettet. Hovedideen er å lette overføringen av filer mellom forskjellige par i nettverket uten å måtte gå gjennom en hovedserver.

Når du bruker en BitTorrent -kunde, kan du koble til flere datamaskiner over hele verden for å laste ned en fil. En datamaskin som fungerer som en koordinator hjelper til med å vise nodene i nettverket som har ønsket fil.

BitTorrent lar deg huse frivillige filer og laste dem opp til andre brukere som vil ha dem. Det er så populært fordi det var den første i sitt slag som ga insentiver til å bidra til nettverket.

Det kan tjene deg: termoelektrisk sentral

Fordeler

- Flere noder kan enkelt legges til det distribuerte systemet, det vil si at det kan klatres etter behov.

- Alle noder i det distribuerte systemet er koblet til hverandre. Derfor kan hver av nodene enkelt dele data med de andre nodene.

- Ressurser som skrivere kan deles med flere noder i stedet for å begrense en.

- Feilen til en node fører ikke til svikt i hele det distribuerte systemet. De andre nodene kan fremdeles kommunisere med hverandre.

Ulemper

- Noen meldinger og data kan gå tapt i nettverket når du sender fra en node til en annen.

- Det er vanskelig å gi tilstrekkelig sikkerhet i distribuerte systemer fordi både noder og tilkoblinger må sikres.

- En overbelastning på nettverket kan oppstå hvis alle noder i det distribuerte systemet prøver å sende data samtidig.

- Databasen koblet til distribuerte systemer er ganske komplisert og vanskelig å håndtere sammenlignet med et enkelt brukersystem.

Eksempler på distribuerte systemer

Distribuerte systemer kan brukes i et stort antall tilfeller, for eksempel elektroniske banksystemer, massemultiplayer -spill og sensornettverk.

StackPath

Bruk et spesielt stort distribuert system for å øke tjenesten for innholdslevering nettverk. Hvert av sine tilstedeværelsespoeng (POP) har noder, og danner et system distribuert over hele verden.

StackPath lagrer det forespurte innholdet mer nylig og oftere på stedene nærmest nettstedet som brukes.

Når du sammenkobler virtuelle datamaskiner, kan systemet i tillegg til å dra nytte av hastigheten og smidigheten til tipsdatavitenskap, håndtere tusenvis av samtidige applikasjoner veldig raskt.

Internett

Det er det største distribuerte systemet i verden. Enhver bruker føles som om det var et enkelt system, selv om det består av millioner av datamaskiner.

Gjennom abstraksjonsbegrepet er det ingen anelse om hvor dataene er lagret, hvor mange servere som er involvert eller hvordan informasjonen til nettleseren ankommer. Nettleseren løser opp kompleksiteten på internett.

Dette gjelder også applikasjoner som Gmail -e -post eller annen applikasjon som kan brukes. Alle mennesker samhandler daglig med distribuerte applikasjoner.

Referanser

1. Paul Krzyzanowski (2018). Distribuerte systemer. Hentet fra: cs.Rutgers.Edu.
2. Catherine Paganini (2019). Først: Distribuerte systemer og Cloud Native Computing. Den nye stabelen. Hentet fra: dawstack.Io.
3. International University of Valencia (2020). Distribuerte systemer, egenskaper og klassifisering. Hentet fra: UniversityVIU.com.
4. David Meador (2018). Distribuerte systemer. Opplæringspunkt. Hentet fra: tutorialspoint.com.
5. Robert Gibb (2019). Hva er et distribuert system? Hentet fra: blogg.StackPath.com.
6. Stanislav Kozlovski (2018). Til grundig introduksjon til distribuerte systemer. Gratis kodeleir. Hentet fra: Freecodecamp.org.