سیستم توزیع شده چیست؟
سیستمهای توزیع‌شده مجموعه‌ای از اجزا و ماشین‌های مستقل هستند که بر روی سیستمهای مختلف قرار گرفته‌اند و به‌منظور کارکردن به‌صورت یک واحد با هم ارتباط برقرار می‌کنند.
در این مقدمه کامل، نحوه عملکرد سیستمهای توزیع‌شده، چند نمونه دنیای واقعی، معماری‌های اساسی، مزایا و معایب و راه‌حل‌های رایج برای پخش جریانی توزیع‌شده در زمان واقعی را بیاموزید.
مهمترین وظایف محاسبات توزیع شده عبارتند از:
اشتراک‌گذاری منابع – چه سخت‌افزار، نرم‌افزار یا داده‌ای که می‌توان به اشتراک گذاشت
باز بودن – نرم افزاری که برای توسعه و اشتراک گذاری با یکدیگر طراحی شده است چقدر باز است
همزمانی – چندین ماشین می توانند عملکرد یکسانی را همزمان پردازش کنند
مقیاس‌پذیری – چگونه قابلیت‌های محاسباتی و پردازشی وقتی به بسیاری از ماشین‌ها گسترش می‌یابد چند برابر می‌شوند
تحمل خطا – چقدر آسان و سریع می توان خرابی در بخش هایی از سیستم را شناسایی و بازیابی کرد
شفافیت – میزان دسترسی یک گره برای مکان یابی و برقراری ارتباط با سایر گره ها در سیستم چقدر است.
نمونه های سیستم توزیع شده
شبکه ها
اولین نمونه از یک سیستم توزیع شده در دهه ۱۹۷۰ اتفاق افتاد، زمانی که اترنت اختراع شد و LAN (شبکه های محلی) ایجاد شد. برای اولین بار رایانه ها می توانند پیام هایی را با یک آدرس IP محلی به سیستم های دیگر ارسال کنند. شبکه‌های همتا به همتا تکامل یافتند و ایمیل و سپس اینترنت همانطور که می‌شناسیم همچنان بزرگترین نمونه رو به رشد سیستمهای توزیع‌شده است. با تغییر اینترنت از IPv4 به IPv6، سیستم های توزیع شده از “LAN” مبتنی بر “اینترنت” تبدیل شده اند.
شبکه های مخابراتی
شبکه های تلفن و تلفن همراه نیز نمونه هایی از شبکه های توزیع شده هستند. شبکه‌های تلفن بیش از یک قرن است که وجود داشته‌اند و به عنوان یک نمونه اولیه از شبکه‌های همتا به همتا شروع شدند. شبکه های سلولی شبکه های توزیع شده با ایستگاه های پایه هستند که به صورت فیزیکی در مناطقی به نام سلول توزیع شده اند. همانطور که شبکه های تلفن به VOIP (صدا از طریق IP) تکامل یافته اند، پیچیدگی آن به عنوان یک شبکه توزیع شده همچنان افزایش می یابد.
سیستم های بلادرنگ توزیع شده
بسیاری از صنایع از سیستم های بلادرنگ استفاده می کنند که به صورت محلی و جهانی توزیع شده اند. خطوط هوایی از سیستم های کنترل پرواز، Uber و Lyft از سیستم های اعزام، کارخانه های تولیدی از سیستم های کنترل اتوماسیون، لجستیک و شرکت های تجارت الکترونیک از سیستم های ردیابی بلادرنگ استفاده می کنند.
پردازش موازی
قبلاً بین محاسبات موازی و سیستم های توزیع شده تمایزی وجود داشت. محاسبات موازی بر نحوه اجرای نرم‌افزار روی رشته‌ها یا پردازنده‌های متعددی که به داده‌ها و حافظه مشابهی دسترسی دارند، متمرکز بود. منظور از سیستمهای توزیع‌شده، ماشین‌های مجزا با پردازنده‌ها و حافظه خاص خود بود. با ظهور سیستم عامل های مدرن، پردازنده ها و خدمات ابری این روزها، محاسبات توزیع شده پردازش موازی را نیز در بر می گیرد.
هوش مصنوعی توزیع شده
هوش مصنوعی توزیع شده راهی برای استفاده از قدرت محاسباتی در مقیاس بزرگ و پردازش موازی برای یادگیری و پردازش مجموعه داده های بسیار بزرگ با استفاده از چند عامل است.
سیستم های پایگاه داده توزیع شده
پایگاه داده توزیع شده پایگاه داده ای است که روی چندین سرور و/یا مکان های فیزیکی قرار دارد. داده ها می توانند در سیستم ها تکرار یا تکرار شوند.
اکثر برنامه های کاربردی محبوب از یک پایگاه داده توزیع شده استفاده می کنند و باید از ماهیت همگن یا ناهمگن سیستم پایگاه داده توزیع شده آگاه باشند.
یک پایگاه داده توزیع شده همگن به این معنی است که هر سیستم دارای سیستم مدیریت پایگاه داده و مدل داده یکسان است. مدیریت و مقیاس عملکرد آنها با افزودن گره ها و مکان های جدید آسان تر است.
پایگاه‌های اطلاعاتی توزیع‌شده ناهمگن امکان مدل‌های داده‌های متعدد، سیستمهای مدیریت پایگاه‌داده متفاوت را فراهم می‌کنند. دروازه ها برای ترجمه داده ها بین گره ها استفاده می شوند و معمولاً در نتیجه ادغام برنامه ها و سیستم ها اتفاق می افتد.
