เมื่อตั้งค่าเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบกระจายมีสถาปัตยกรรมระบบแบบกระจายหลายประเภทที่อาจนำไปใช้งานได้ ในบทความนี้เราจะเจาะลึกถึงประเภทของสถาปัตยกรรมระบบแบบกระจายโดยมุ่งเน้นเฉพาะที่สถาปัตยกรรมระบบกระจายแบบเพียร์ทูเพียร์ของบล็อกเชน.

ประเภทของสถาปัตยกรรมระบบแบบกระจาย

รุ่นไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์

โดยทั่วไปแอปพลิเคชันเช่นอีเมลหรือเครื่องพิมพ์ในเครือข่ายจะใช้สถาปัตยกรรมไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์ โดยพื้นฐานแล้วผู้ให้บริการ (เรียกว่าเซิร์ฟเวอร์) และผู้ร้องขอ (เรียกว่าไคลเอนต์) มีบทบาทที่แตกต่างกัน เซิร์ฟเวอร์จะจัดการกับข้อกำหนดการประมวลผลการจัดการข้อมูลและการประมวลผลทั้งหมดซึ่งมีให้บริการตามความต้องการของลูกค้า หากรายการฐานข้อมูลมีการเปลี่ยนแปลงไคลเอนต์ไม่จำเป็นต้องทำอะไรเลย ต้องเปลี่ยนเฉพาะข้อมูลบนเซิร์ฟเวอร์เท่านั้น.

เซิร์ฟเวอร์ไม่จำเป็นต้องเป็นอุปกรณ์เดียวในรุ่นนี้ อาจเป็นเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องที่ทำงานคล้ายกันเพื่อกระจายภาระงาน โมเดลนี้อ้างถึงบทบาทของไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์แทนที่จะเป็นฮาร์ดแวร์เฉพาะ.

แผนภาพโมเดลไคลเอ็นต์เซิร์ฟเวอร์

แผนภาพแบบจำลองไคลเอ็นต์เซิร์ฟเวอร์ ที่มา: Wikimedia Commons

เราใช้การโต้ตอบกับเซิร์ฟเวอร์ไคลเอ็นต์ทุกวันทุกครั้งที่เราใช้แล็ปท็อปหรือสมาร์ทโฟนเพื่อท่องเว็บใช้แอปโซเชียลมีเดียเล่นเกมบนมือถือหรือดูภาพยนตร์บน Netflix สถาปัตยกรรมระบบแบบกระจายไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์คือสิ่งที่เราอ้างถึงเมื่อเราพูดถึงระบบคอมพิวเตอร์“ รวมศูนย์” ซึ่งตรงกันข้ามกับบล็อกเชนเป็นสถาปัตยกรรมระบบกระจายอำนาจแบบกระจายอำนาจ.

แม้ว่านี่จะเป็นคำอธิบายง่ายๆ แต่ก็มีสถาปัตยกรรมไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์ประเภทต่างๆเช่นสามชั้น โมเดลนี้เกี่ยวข้องกับการแยกเซิร์ฟเวอร์ที่รันแอพพลิเคชั่นออกจากเซิร์ฟเวอร์ที่เก็บข้อมูลหลังแอพพลิเคชั่น ยังมีอื่น ๆ อีก แต่เนื่องจากไม่เกี่ยวข้องกับบล็อกเชนเราจะไม่วิเคราะห์ทั้งหมดที่นี่.

Peer-To-Peer Model

สถาปัตยกรรมระบบแบบกระจายเพียร์ทูเพียร์ (P2P) ไม่มีไคลเอ็นต์หรือเซิร์ฟเวอร์เฉพาะ เครือข่าย P2P เป็นระบบกระจายของเครื่องจักรที่เรียกว่าโหนด โหนดทั้งหมดสามารถทำหน้าที่เป็นไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์พร้อมกันหรือในเวลาที่ต่างกัน แบบจำลองนี้มีอยู่ในชื่อของตัวเอง – ในเครือข่าย P2P แต่ละเครื่องเป็นเครื่องเพียร์ที่เท่าเทียมกันแทนที่จะเป็นไคลเอนต์หรือเซิร์ฟเวอร์.

เครือข่าย P2P เป็นที่นิยมหลังจากเปิดตัวบริการแชร์ไฟล์เช่น Napster เว็บไซต์แบ่งปันเพลง แนวคิดของ P2P ได้รับสถานะลัทธิเนื่องจากระบบสามารถทำงานได้โดยไม่ขึ้นอยู่กับการควบคุมจากส่วนกลาง วันนี้นอก blockchain โปรโตคอลการแชร์ไฟล์ BitTorrent น่าจะเป็นชื่อที่ใหญ่ที่สุดและเป็นที่รู้จักมากที่สุดที่เกี่ยวข้องกับเครือข่าย P2P.

เครือข่ายที่ไม่มีโครงสร้างเทียบกับเครือข่ายที่มีโครงสร้าง

เครือข่าย P2P ถูกจัดประเภทเป็นโครงสร้างหรือไม่มีโครงสร้างตามวิธีที่โหนดเชื่อมโยงกันและวิธีการจัดทำดัชนีและค้นพบข้อมูลเครือข่าย P2P ถูกจัดประเภทเป็นโครงสร้างหรือไม่มีโครงสร้าง ในระบบที่ไม่มีโครงสร้างโหนดจะสร้างการเชื่อมต่อแบบสุ่มซึ่งกันและกัน เครือข่ายที่ไม่มีโครงสร้างสามารถสร้างและขยายขนาดขึ้นหรือลงได้ง่าย.

แผนภาพเครือข่ายเพียร์ทูเพียร์ที่ไม่มีโครงสร้าง (ที่มา: Wikimedia Commons)

อย่างไรก็ตามเนื่องจากไม่มีโครงสร้างจึงทำให้การจัดทำดัชนียากขึ้นมาก หากโหนดต้องการค้นหาข้อมูลส่วนใดส่วนหนึ่งหรือโหนดอื่นโหนดจะต้องท่วมเครือข่ายเพื่อเข้าถึงโหนดให้ได้มากที่สุดซึ่งอาจเป็นเป้าหมายสำหรับการค้นหา สิ่งนี้ใช้พลังงานเครือข่ายมากขึ้นเนื่องจากโหนดทั้งหมดต้องดำเนินการตามคำขอทั้งหมด ยิ่งไปกว่านั้นหากข้อมูลหายากอาจไม่พบหากโหนดทั้งหมดในเครือข่ายไม่สามารถดำเนินการตามคำขอทั้งหมดได้ ตัวอย่างของเครือข่ายที่ไม่มีโครงสร้าง ได้แก่ Kazaa และ Limewire.

ในทางกลับกันการค้นหาข้อมูลใด ๆ บนเครือข่ายที่มีโครงสร้างเป็นเรื่องง่าย เครือข่ายที่มีโครงสร้างจะใช้ตารางแฮชแบบกระจายเพื่อระบุว่าเครือข่ายเดียวกันถือไฟล์ใดและเวอร์ชันของไฟล์ใดบ้าง คอร์ดเป็นตัวอย่างหนึ่งของเครือข่าย P2P ที่มีโครงสร้าง.

ตารางแฮชแบบกระจาย

แผนภาพของตารางแฮชแบบกระจายตามที่ใช้ในเครือข่าย P2P ที่มีโครงสร้าง ที่มา: Wikimedia Commons

ทำไม Blockchain ถึงพิเศษ

ในฐานะที่เป็นแบบจำลองที่บริสุทธิ์สำหรับสถาปัตยกรรมระบบแบบกระจายเครือข่าย P2P มีประโยชน์และความท้าทายมากมาย ข้อได้เปรียบที่สำคัญคือความยืดหยุ่นในการหยุดทำงานเนื่องจากไม่มีจุดศูนย์กลางของความล้มเหลว.

อย่างไรก็ตามเนื่องจากโหนดในเครือข่าย P2P ทำหน้าที่เป็นทั้งไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์จึงเสี่ยงต่อการถูกโจมตีมากขึ้น การโจมตีดังกล่าวอาจรวมถึงการปฏิเสธการให้บริการหรือการเผยแพร่มัลแวร์หรือข้อมูลที่เสียหาย. หนึ่งการศึกษา พบว่า 15 เปอร์เซ็นต์ของครึ่งล้านไฟล์ที่ดาวน์โหลดจาก Kazaa ติดไวรัส 52 ชนิด.

ในขณะที่บล็อกเชนไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ 100 เปอร์เซ็นต์ Satoshi ได้คิดค้นวิธีแก้ปัญหาช่องโหว่ที่ชาญฉลาดเมื่อเขาเขียน Bitcoin กระดาษสีขาว. ด้วยการแนะนำโปรโตคอลฉันทามติโหนดทั้งหมดบนเครือข่าย Bitcoin จะต้องยอมรับว่าธุรกรรมนั้นถูกต้อง การใช้ทฤษฎีเกมทำให้แต่ละโหนดแข่งขันกันเพื่อขุดบล็อกถัดไป.

การขุดบล็อกถัดไปที่ประสบความสำเร็จจะมาพร้อมกับรางวัลซึ่งทำให้ผู้ให้บริการโหนดมีแรงจูงใจในการรักษาเครือข่ายให้สะอาด เนื่องจากผู้ให้บริการโหนด 51 เปอร์เซ็นต์ขึ้นไปทำงานควบคู่กันไปเพื่อแข่งขันกันเพื่อรับรางวัลบล็อกถัดไป blockchain ยังคงทำงานต่อไปโดยปราศจากการโจมตี.

สรุป

แน่นอนว่ายังมีองค์ประกอบอื่น ๆ ของ Bitcoin เช่นการใช้การแฮชและลายเซ็นการเข้ารหัสที่สร้างการจัดเก็บมูลค่าดิจิทัล อย่างไรก็ตามโซลูชันที่ Satoshi คิดค้นขึ้นเพื่อเอาชนะจุดอ่อนโดยธรรมชาติในสถาปัตยกรรมระบบแบบกระจาย P2P ยังคงเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่น่าสนใจและสร้างสรรค์ที่สุดของ blockchain.

นับตั้งแต่ก่อตั้ง Bitcoin เป็นต้นมามีการพัฒนาอย่างสร้างสรรค์ตามแนวคิดของ Satoshi การพัฒนาเหล่านั้นยังคงดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้ Blockchain แสดงถึงขั้นตอนการปฏิวัติในสถาปัตยกรรมระบบแบบกระจาย นอกจากนี้เทคโนโลยียังคงพัฒนาไปอีกหลายปีข้างหน้า.

ภาพเด่นได้รับความอนุเคราะห์จาก Pixabay

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