什么是分布式系统?自治去中心化系统的优缺点及特点

什么是分布式系统?自治去中心化系统的优缺点及特点

作者:分布式系统    浏览次数:5467    2021-08-03 10:27:07

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1.什么是分布式系统?
2、分布式系统的形式
3、分布式系统的优缺点
4.自主思考和行动的“自治去中心化系统”
5. 对不断变化的自持分布式系统的期望和可能性

什么是分布式系统?自治去中心化系统的优缺点及特点-ogcloud

分布式系统是大量计算机通过网络连接并在共享工作的同时运行的系统。
近年来,分布式系统已经成为系统配置的主流,因为每台机器上的负载很小,系统即使崩溃也不会宕机。
这一次,我们将介绍分布式系统的概述,其优缺点,以及从常规分布式系统演变而来的“自治分布式系统”。

什么是分布式系统?

分布式系统是在通过网络连接的多台计算机之间共享工作的系统。通过在网络环境中将多个终端相互连接来分散处理。

● 分布式系统的特点
分布式系统中使用的计算机是独立的,但从用户(外部)的角度来看,它们看起来都是一个连贯的系统。现实中,很多终端协作共享处理,但从外面看,是看不到进程是如何共享和处理的。

到目前为止,主要是公司和学校使用,但近年来,互联网和内联网等在线系统已在各地使用。例如,客户端-服务器系统 (CSS) 是分布式系统的典型模型。服务器负责邮件服务器、数据服务器等具体的处理,客户端向服务器收取必要的处理费用。

● 分布式系统“中心化系统”的反义词
与分布式系统形成对比的系统是“中心化系统”。在集中式系统中,所有的处理都集中在主机上,而在客户端,只进行用户I/O处理。瘦客户端是集中式系统的主要模型之一。
集中式系统能够处理大量数据,易于管理操作和安全性,并且具有高可靠性。它在分布式系统之前就被使用过,并且是 80 年代之前的主流系统。在一些可靠性很重要的系统中仍然使用集中式系统。

但是,集中式系统的缺点是主机负载大,如果主机出现故障,系统会停止,需要很多时间才能恢复。此外,由于引入成本高,分布式系统成为近年来的主流。

分布式系统形式

分布式系统可以大致分为垂直分布式系统和水平分布式系统。在这里,我们将解释两种形式之间的区别。

** 垂直分布**
它是一个分布式系统,其中具有不同角色的计算机按层次顺序排列。它的配置使得多个中小型终端挂在一台大型计算机(如大型机)周围。中央大型计算机和中小型终端的作用不同,类似于集中式系统,但子终端也协同工作,进行分布式处理,可以减轻主大型计算机的负载。
企业信息系统中使用的客户端-服务器系统是典型的垂直分布式系统,由销售处的中小型终端和分公司围绕总部的一台大型计算机组成,是一个典型。

● 横向分布
它是一个分布式系统,将多台具有几乎相同角色的计算机在平等的基础上连接起来。计算机之间没有层次关系,它们由平等的系统组成,共享数据库和程序等资源后进行分布式处理。有两种类型的水平分布系统:一种是将具有相同功能内容的处理进行分布并平均负载的“水平负载平衡系统”,以及一种为每个功能分配处理的“水平功能分布系统”。
分布式数据库是横向分布式系统的典型模型,其中多个数据服务器通过网络连接,并被视为一个数据库。

分布式系统的优缺点

分布式系统具有能够分散负载的优点,但也有其缺点。介绍分布式系统的优缺点。

● 优点
<由于是分布式的,一台电脑的负担小>
由于处理由多台计算机共享,负载小,处理完成快。此外,通过分散负载,可以实现一个单元无法完成的大规模处理。

<即使部分分解,影响也很小>
由于处理是由多台计算机进行的,因此即使一台计算机出现故障,整个系统也不会宕机。其他计算机上的负载会增加,但系统会继续运行。一台设备故障影响范围小,如果故障终端维修或更换,可以恢复过程。

<灵活的系统>
由于增加或减少终端数量很容易,您可以根据您的目的扩展系统或添加所需的功能。例如,您可以添加终端以加快处理速度或使其更具容错性。如果您提前在系统中放置了备用终端待机,您可以立即更换为替代终端,以防万一终端出现故障。

<低成本>
集中式系统需要在顶部有一台大型计算机,而分布式系统只能由一组小型终端组成。如果是小终端,价格低,可以抑制引入时的成本。您可以从低成本系统开始,逐渐购买更多设备进行扩展。

● 缺点
<复杂的系统管理>
在分布式系统中,需要管理的计算机数量增加,运营管理复杂化。您需要使用软件更新所有计算机并监控网络连接是否存在问题。

<难以采取安全措施>
在分布式系统中,所有计算机都需要安全措施。因此,实施整体安全措施需要时间和金钱。

自主思考和行动的“自治分散系统”

作为分布式系统的进化系统,在可靠性很重要的领域中使用了“自治分布式系统”。与传统分布式系统相比,自我维持的分布式系统有哪些优势?

● 什么是自治去中心化系统?
自治去中心化系统是没有像大型机这样的大型计算机作为中心的系统,所有终端在作为一个系统运行的同时自主运行。
工作由多台计算机共享,但通常每台计算机共享的处理是独立执行的。如果有需要协作的进程,则向系统发送请求,整个功能协作。
由于每个都是一个独立的系统,即使出现问题,系统也不会受到影响,您可以按原样更换、添加或删除计算机。由于整个系统宕机的风险很低,因此被评估为高度可靠的系统。

● 自持分布式系统应用实例
由于其高可靠性,自持分布式系统主要用于必须持续运行的领域,例如钢铁生产控制和工厂自动化系统。自治去中心化系统还用于不可阻挡的基础设施领域,例如 JR 公司和私人铁路 IC 卡车票,它们执行大量的高速实时处理。
互联网本身被认为是一个典型的自我维持的分布式系统模型。这是因为互联网与自治和独立的网络合作运行,没有任何特定的管理员,并适应不断变化的环境。

对不断变化的自我维持分布式系统的期望和可能性

近年来,计算机连接到网络已变得司空见惯。
从现在开始,IoT(物联网)将会普及,可以肯定的是,到处都需要始终运行且不必停止的系统。
因此,对高可靠、高处理能力、可快速灵活变化以实现整体优化的自持分布式系统的需求将越来越大。