Hệ thống phân tán là gì và chúng thực sự hoạt động như thế nào?

Ôi chao! Tôi đã cố gắng hiểu những hệ thống phân tán khốn kiếp này suốt tuần rồi và cuối cùng tôi nghĩ tôi đã hiểu rõ. Tôi sẽ giải thích như tôi thấy, không cần quá nhiều kỹ thuật làm tôi phát điên.

Tương lai của những hệ thống này đang ở đó, sáng rực như một đồng tiền mới được đúc. Điện toán cụm và mạng là những công nghệ sẽ thay đổi bức tranh, mặc dù đôi khi tôi tự hỏi liệu chúng ta có thực sự cần nhiều sự phức tạp như vậy.

Khi chúng ta nói về cụm, chúng ta đang đề cập đến nhiều máy tính làm việc cùng nhau như thể chúng là một - giống như một đội bóng đá nhưng với các bộ xử lý! Điều tốt: nhiều sức mạnh hơn, khả năng chịu lỗi cao hơn, khả năng mở rộng nhiều hơn... Điều xấu: giá cả! Mặc dù họ nói rằng sẽ rẻ hơn sớm thôi, tôi không hoàn toàn tin điều đó.

Tính toán cụm đang trở nên rất quan trọng để xử lý lượng dữ liệu khổng lồ mà chúng ta tạo ra. Bạn đã thấy số lượng thông tin mà chúng ta sản xuất chưa? Thật điên rồ! Và không nói đến trí tuệ nhân tạo - những thuật toán đó tiêu tốn tài nguyên như tôi ăn tapas trong một bữa tiệc.

Mặt khác, tính toán lưới sử dụng các tài nguyên phân tán về mặt địa lý. Hãy tưởng tượng xem! Khi xảy ra thiên tai, họ có thể huy động tài nguyên từ khắp nơi trên thế giới. Và những thợ đào tiền điện tử đã tận dụng điều này để kiếm nhiều phần thưởng hơn - hợp sức như những con kiến để giải quyết các vấn đề toán học nhanh hơn. Tất nhiên, một số người sẽ nói rằng đó là một sự lãng phí năng lượng, nhưng đó là một cuộc tranh luận khác...

Hệ thống phân tán có những lợi thế rõ ràng: khả năng mở rộng (có thể phát triển dễ dàng ), khả năng chịu lỗi (nếu một phần gặp sự cố, các phần khác vẫn hoạt động ) và hiệu suất tốt hơn. Nhưng, chú ý! Chúng cũng có những nhược điểm: sự phối hợp là một cơn đau đầu, chúng phức tạp để duy trì và bạn cần những chuyên gia để quản lý chúng tốt.

Có nhiều loại hệ thống như vậy. Loại cơ bản nhất là hệ thống máy khách-máy chủ, như khi bạn truy cập một trang web. Cũng có hệ thống P2P, nơi tất cả các máy tính đều bình đẳng - như BitTorrent để chia sẻ tệp. Cơ sở dữ liệu phân tán là một loại khác, nơi thông tin được phân phối giữa nhiều máy - hãy nghĩ đến mạng xã hội hoặc cửa hàng trực tuyến.

Và làm thế nào mà chúng hoạt động? Chúng chia một nhiệm vụ lớn thành những nhiệm vụ nhỏ hơn và phân phối chúng giữa nhiều máy tính. Giao tiếp giữa chúng là rất quan trọng - sử dụng các giao thức như TCP/IP hoặc HTTP.

Một ví dụ rõ ràng là blockchain - cuốn sổ kế toán phi tập trung đang gây ra nhiều xôn xao. Mỗi nút có một bản sao đầy đủ của cuốn sổ, điều này làm cho nó an toàn và bền vững hơn. Có hoàn hảo không? Không, nhưng nó rất thú vị.

Tóm lại, một hệ thống phân tán là một tập hợp các máy tính độc lập làm việc cùng nhau trông giống như một hệ thống duy nhất. Chúng chia sẻ tài nguyên và sức mạnh giữa nhiều trạm làm việc để vượt qua những gì một hệ thống đơn lẻ có thể làm.

Điều tôi tự hỏi là: Chúng ta thực sự có cần nhiều sự phức tạp như vậy không? Có thể có, nhưng đôi khi tôi nghĩ rằng các kỹ sư làm mọi thứ phức tạp chỉ vì họ có thể.