Distribuerad databehandling är en av de grundläggande datorprinciperna som driver blockchain. Men vad är distribuerad dator exakt? Många har nu en grundläggande förståelse för en blockchain som ett nätverk av datorer som verifierar transaktioner. Men för alla som är intresserade av att gräva lite djupare, undrar hur nyckelkryptering fungerar eller får reda på om distribuerad databehandling kan leda till en bättre förståelse för blockchain-teknik. Att förstå hur tekniken fungerar är inte bara för vetenskapligt nyfikna. Det kan också hjälpa dig att fatta mer informerade investeringsbeslut genom att fokusera på projekt med en gedigen teknisk grund.

Denna artikel är i två delar. Den första täcker vad distribuerad databehandling är, hur den används och fördelar och nackdelar. I den andra delen tittar vi vidare på de olika arkitekturerna för distribuerade system och djupdykar in i blockchains peer-to-peer-arkitektur.

Så vad är distribuerad databehandling? Och varför använder blockchains det för att driva hela marknader för kryptovalutor som bitcoin?

Vad distribueras databehandling?

På den enklaste nivån är distribuerad dator bara ett nätverk av datorer som arbetar tillsammans som ett system. Maskinerna kan placeras i närheten av varandra och anslutas fysiskt som en del av ett lokalt nätverk. Andra nätverk som blockchains använder geografiskt spridda datorer.

Distribuerad databehandling har funnits mycket längre än blockchain själv. När användningen av datorer vid universitet och forskningslaboratorier växte under 1960-talet uppstod behovet av datorer att börja prata med varandra och dela hårdvara som lagring och skrivare. På 1970-talet inrättades de första lokala nätverken. De första distribuerade datorsystemen var lokala nätverk som Ethernet, en familj av nätverksteknik som utvecklats av Xerox. Nu är de överallt. Varje gång du går med i en ny Wifi-anslutning går du in i ett nytt datornätverk.

Ethernet

Ethernet var en av de första distribuerade datorteknikerna. Bildkälla: Pixabay

Datorer i distribuerade nätverk behöver inte ha något specifikt format eller hårdvarukonfiguration. De kan vara bärbara datorer eller stordatorer, datorer eller Mac-datorer. I blockkedjor kan de vara datorer som kör en CPU eller GPU, eller dedikerad hårdvara som en ASIC-gruvarbetare.

Oavsett vilken typ av maskin som finns i nätverket måste de dock fungera som en enda dator. Slutanvändaren ska inte kunna identifiera att det finns ett distribuerat datanätverk bakom gränssnittet.

Varför använda distribuerad dator?

För att illustrera grunderna i vad distribuerad databehandling är, tänk på ett företag som äger och driver en webbapplikation, låt oss säga en arbetsstyrelsesida. Eftersom applikationen får fler och fler användare, både kandidater och rekryterare, behöver företaget fler och fler datorresurser för att fortsätta köra webbplatsen.

I början kan företaget uppgradera sin serverinfrastruktur för att tillgodose nya användare och lägga till mer minne och bandbredd. Vi kallar denna typ av expansion för vertikal skalning. Men på en kritisk nivå blir detta opraktiskt både fysiskt och ekonomiskt.

Vid denna kritiska punkt ger distribuerad databehandling en lösning i form av horisontell skalning. I stället för att uppgradera den befintliga datorinfrastrukturen lägger företaget till fler datorer i systemet för att tillgodose den ökade arbetsbelastningen.

I vårt exempel på jobbstyrelsens webbplats vet företaget att det mesta av trafiken är personer som surfar på jobbtavlorna. Så det kan lägga till en slavserver för att ta vikten av surfaktiviteten. Slavservern tar emot information från en huvudserver som uppdaterar databasen med nya kandidat- och jobbposter.

Distribuerat datanätverk

I ett distribuerat nätverk får fler datorer ytterligare arbetsbelastning. Bildkälla: Pixabay

En blockchain är ett peer-to-peer-nätverk, vilket är ett annat slags distribuerat system än illustrerat i detta exempel. Vi kommer att dyka in i de olika typerna av distribuerade system i del två och täcka distribuerade dataarkitekturer.

Fördelar med Distributed Computing

När du besvarar frågan ”Vad är distribuerad datoranvändning” är det också viktigt att titta på för- och nackdelar. När vi tittar på dessa fördelar och nackdelar, tänk på att distribuerad databehandling är mer än bara blockchain. Ett företag som implementerar ett distribuerat datorsystem kan ha problem som inte påverkar offentliga blockkedjor och vice versa.

Fel tolerans och redundans

En av de viktigaste fördelarna med distribuerad databehandling är att det inte spelar någon roll om en eller flera maskiner i nätverket går ner eftersom resten kan ta upp slacket. Detta innebär att ett nätverk alltid kan vara på. Detta möjliggör handel dygnet runt i krypto, men i blockchain-sammanhang har det också andra fördelar. Till exempel företag som Walmart som använder blockchain i sina leveranskedjesystem, upplever ingen stilleståndstid. Detta är en enorm bonus för en global leveranskedjedrift.

Kostnadseffektivitet och total effektivitet

Distribuerade system erbjuder bättre effektivitet vad gäller både kostnad och total effektivitet jämfört med centraliserade system. Centraliserade system är effektiva upp till en punkt. Vårt jobbtavlaexempel visar dock att när datorbehovet når en viss storlek är det vettigare att skala horisontellt än vertikalt. Att lägga till fler maskiner i ett nätverk är effektivare både tekniskt och ekonomiskt.

Skalbarhet

När det gäller ren datorkraft erbjuder distribuerad dator enklare skalbarhet än central databehandling. Det är relativt enkelt att lägga till fler maskiner för att få mer datorkraft och minska dem när kraftbehovet är lägre.

Blockchain har dock olika skalbarhetsproblem. I en blockchain begränsar antalet transaktioner som behandlas under en viss period transaktionshastigheten. Därför är frågan om skalbarhet transaktionens hastighet. Denna skalbarhetsbegränsning beror på behovet av noder i en blockchain för att nå enighet om de transaktioner som äger rum. Medan distribuerad databehandling i sig erbjuder en hög grad av skalbarhet är därför spelteorielementet i blockchain vanligtvis det som hindrar skalbarhet på transaktionshastigheter.

Nackdelar med distribuerad databehandling

Distribuerad databehandling erbjuder många fördelar. Men det har också några nackdelar.

Komplexitet

Distribuerade system är mer komplexa och svåra att felsöka än ett centraliserat system. I ett blockchain-sammanhang kan det vara svårt att hantera samhället av utvecklare, nodoperatörer och investerare utan någon central enhet som kontrollerar. Därför kommer en stor del av komplexiteten i att driva en blockchain från behovet av decentraliserad styrning i stor skala.

säkerhet

Företag som implementerar distribuerade system måste säkerställa säkerheten för varje enhet i nätverket samt säkerställa konsekvens av data mellan olika maskiner.

Blockchain kringgår detta med konsensusprotokoll, som säkerställer att hela nätverket är överens om en enda sanningskälla. Konsensusprotokollet hjälper också till att skydda mot skadliga aktörer. Så länge 51 procent av nätverket agerar i gruppens intresse förblir nätverket säkert. Detta blir en utmaning om gruvpooler samlar tillräckligt med hashkraft för att starta en 51 procents attack. Denna risk är anledningen till att så många inom blockchain-samhället strävar efter full decentralisering, räcke mot företag som Bitmain, som dominerar gruvdrift av större kryptor..

Kosta

En organisation som implementerar ett distribuerat datorsystem kommer att ha en högre initial installationskostnad än ett centraliserat system. Detta beror helt enkelt på att distribuerade system behöver mer hårdvara.

I blockchain slog kostnaderna på ett något annat sätt. I en decentraliserad blockchain måste projektet skapa en första bas av nodoperatörer som kör blockchain-programvaran på sina maskiner. Även om ett blockchain-projekt inte köper dessa maskiner måste de locka nodoperatörerna att köra sin blockchain-programvara över programvaran för andra projekt. Av denna anledning lägger många ICO bort en del av de ursprungliga medlen som samlats in för marknadsförings- och marknadsföringsändamål, varav en del är att bygga en användarbas av nodoperatörer för att driva nätverket.

Sammanfattning

Den här artikeln har täckt alla huvudpunkter för att besvara frågan vad distribueras. Vi har också tittat på fördelar och nackdelar med distribuerad databehandling i samband med blockchain. Nästa del av den här artikeln fokuserar på peer-to-peer-distribuerad datorarkitektur i blockchain, och hur den fungerar jämfört med andra distribuerade datorarkitekturer.

Utvalda bilder med tillstånd av Pixabay

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