Dağıtık Sistemler Açıklandı: 2024'te bilmeniz gerekenler

Hayal et ki kişisel bilgisayarın tüm verilerini işleyemiyor. Çözüm? Birden fazla makinenin tek bir sistemmiş gibi birlikte çalışması. İşte bu, dağıtık sistem: ortak bir hedefe ulaşmak için birbirleriyle iletişim kuran bağımsız birden fazla bilgisayar, ancak tek bir sistem gibi hissediliyor.

Neden umursamalısın?

Merkezi bir sunucu, 1000 kişi için yemek yapan tek bir aşçıya benzerken, dağıtık bir sistem, paralel çalışan 10 aşçıya benzer. Ana avantajlar:

• Ölçeklenebilirlik: Daha fazla düğüm eklemek = daha fazla güç. Gerçek bir sınır yok.
• Hata toleransı: Bir düğüm çökerse, diğerleri çalışmaya devam eder. Bu bir tam kesinti değildir.
• Performans: Görevler birden fazla yerde bölünerek ve eşzamanlı olarak yürütülür.

Ama her şey gül pembe değil. Karmaşıklık artıyor: coğrafi olarak dağılmış çoklu düğümlerin koordine edilmesi baş ağrısı yaratıyor (tutarsızlık sorunları, bloke olma, güvenlik zorlukları).

Var olan ana türler

İstemci-Sunucu: Klasik model. Tarayıcınız veri ister, sunucu yanıt verir. Çoğu web uygulaması bu şekilde çalışır.

Peer-to-Peer (P2P): Tüm düğümler eşittir. BitTorrent bunu kullanır: her kullanıcı aynı anda paylaşır ve indirir.

Dağıtılmış veritabanı: Veriler birden fazla sunucuda yaşamaktadır. Sosyal medya ve çevrimiçi mağazalar, milyonlarca kullanıcının yönetimi için bunu kullanır.

Hibrit sistemler: İhtiyaca göre çeşitli türleri birleştirir. Örnek: Dosya paylaşımı için P2P + web istekleri için istemci-sunucu.

Pratikte Nasıl Çalışır

1. Merkeziyetsizlik: Görev, ayrı düğümlerde küçük alt görevlere bölünür.
2. İletişim: Düğümler, (TCP/IP, HTTP, mesaj kuyrukları) protokolleri kullanarak konuşur.
3. Koordinasyon: Konsensüs algoritmaları ve protokolleri herkesin uyum içinde çalışmasını sağlar.
4. Yedeklilik: Bir şey arızalandığında, yedek kopyalar vardır. Veriler birden fazla düğümde kopyalanır.

Gerçek örnek: Çevrimiçi bir arama motoru, devasa bir dağıtık sistemdir. Milyonlarca düğüm web sitelerini tarar, içerikleri indeksler ve mikro saniyeler içinde aramalara yanıt verir. Blockchain de öyle: her düğüm tam defterin bir kopyasını saklar, aracılara ihtiyaç duymadan şeffaflık ve güvenlik sağlar.

Gelecek: Küme Hesaplama ve Ağ Hesaplama

Küme Bilgisi İşlem: Tek bir makina gibi çalışan birbirine bağlı makineler. Büyük veri ve AI için idealdir. ( büyük ölçekli modelleri eğitmek için dağıtılmış güçlü bir güce ihtiyaç vardır ).

Grid Computing: Coğrafi olarak dağılmış kaynakların birleştirilmesi. Bitcoin madencileri bunu kullanır: matematiksel problemleri yalnız başlarına çözmekten daha hızlı çözmek için küresel olarak hesaplama gücünü birleştirir.

Donanım maliyeti düştükçe ve bulut evrimleştikçe, bu modeller bilimsel araştırmalar, veri analizi ve yüksek performanslı uygulamaları domine edecektir.

Unutmanız Gerekenler

Dağıtık sistemler, bugün ölçeklediğiniz her şeyin arkasındaki görünmez motordur: sosyal ağlar, bulut bilişim, kripto para birimleri. Tradeoff açıktır: güç ve güvenilirlik kazanırsınız, basitlikten kaybedersiniz. Değmesine değer.