Prenos podatkov po velikem omrežju (blockchain) je zahtevna naloga. Prenos podobnih podatkov v nešteto vozlišč v velikem omrežju uporablja veliko procesorske moči; traja veliko časa, da ga doseže in pogosto omeji vrednost podatkov, ko doseže zadnji cilj. Torej protokoli ogovarjanja rešujejo to težavo tako, da omogočajo prenos podatkov iz enega vozlišča v drugo vozlišče, podobno kot bi dve osebi ogovarjali informacijo ob vsaki skodelici čaja. Ta članek obravnava pregled a komunikacijski protokol kot trač protokol – delo z aplikacijami.
Kaj je Gossip Protocol?
Komunikacijski protokol, kot je protokol Gossip, preprosto omogoča deljenje stanja znotraj porazdeljenih sistemov. Sodobni sistemi uporabljajo ta enakovredni protokol za distribucijo informacij vsem članom znotraj gruče ali omrežja. Ta vrsta protokola se uporablja v decentraliziranem sistemu, ki ne vključuje nobenega osrednjega vozlišča, ki bi spremljalo vsa vozlišča in vedelo, ali vozlišče ne deluje ali ne.
Gossip Protocol deluje na podobnem principu, kot se prenašajo podatki na družbenih omrežjih. Trenutno večina sodobnih sistemov pogosto uporablja te protokole za reševanje težav, ki bi jih bilo težko rešiti na druge načine, bodisi zaradi težave v strukturi, ki je zelo velika, bodisi zato, ker so rešitve za ogovarjanje najučinkovitejše, ki so na voljo.
Arhitektura Gossip Protocol
The Implementacija Gossip protokola lahko izvedete v bazi podatkov Apache Cassandra. Tukaj bomo razpravljali o tem protokolu, kako Cassandra doseže koordinacijo med vozlišči in kako bodo ta vozlišča ostala sinhronizirana. V zbirki podatkov Cassandra so si vsa vozlišča podobna in imajo arhitekturo enakovrednih in ni koncepta vozlišča od glavnega do podrejenega.
Gossip je sporočilni sistem, ki so ga vozlišče Cassandra in navidezna vozlišča uporabila, da so njihovi podatki med seboj zanesljivi. Torej se uporablja za implementacijo faktorja podvajanja znotraj gruče. Predstavljajmo si torej gručo Cassandra kot obročast sistem, kjer vsako vozlišče vključuje določeno delitev vsake tabele v bazi podatkov in lahko komunicirajo samo s sosednjimi vozlišči.
Poglejmo, kako Cassandra doseže koordinacijo med vozlišči. Vzemimo torej primer, ki vključuje 6 vozlišč znotraj gruče od 1 do 6. V zgornji gruči lahko opazimo, da vozlišče3 ne deluje. Torej, ko vozlišče enkrat odpove, preneha pošiljati občasna sporočila in vsi drugi takoj izvejo.
V protokolu tračev, omrežna vozlišča občasno izmenjujejo podatke o stanju o sebi in o dodatnih vozliščih, za katera vedo. Ta protokol se izvaja vsako sekundo za izmenjavo sporočil o stanju z do 3 drugimi vozlišči znotraj gruče.
Protokoli ogovarjanja so izjemno uporabni znotraj Cassandre, saj vozlišča izmenjujejo podatke o sebi in preostalih vozliščih, o katerih so govorile. Posledično se vsa vozlišča v gruči hitro naučijo o preostalih vozliščih.
Kako deluje Gossip Protocol?
Na splošno protokol vsakemu vozlišču omogoča neprekinjeno sledenje informacijam o stanju na drugih vozliščih znotraj gruče, na primer katera vozlišča so dostopna in za katere obsege ključev so odgovorna itd. Vozlišča znotraj gruče prenašajo informacije o stanju, da čakajo v sinhronizaciji. Gossip protokol je komunikacijski mehanizem enakovrednih, kjer si vozlišča občasno izmenjujejo informacije o stanju o sebi in drugih vozliščih, ki jih poznajo.
Vsako vozlišče vsako sekundo začne krog ogovarjanja, da izmenja podatke o stanju o sebi in drugih vozliščih z enim drugim naključnim vozliščem. Tako da se vsak nov pojav sčasoma razširi po celotnem sistemu in vsa vozlišča hitro spoznajo vsa druga vozlišča znotraj gruče.
Vrste protokola ogovarjanja
Gossip protokoli so na voljo v treh vrstah diseminacijskih, antientropijskih in protokolov, ki izračunavajo agregate, ki so obravnavani spodaj.
Protokoli razširjanja
Protokoli razširjanja se imenujejo tudi protokoli za spodbujanje govoric, saj uporabljajo trače za širjenje informacij po omrežju. To so najgrobejši tipi protokolov za ogovarjanje, ki se uporabljajo za verige blokov. Ko so ti protokoli primerni za pridobivanje podatkov do številnih vozlišč v kratkem časovnem okviru, se lahko podatki med potjo poškodujejo in zlahka spremenijo.
Protientropijski protokoli
Te vrste protokolov za ogovarjanje se večinoma uporabljajo za popravljanje podvojenih podatkov z njihovim vrednotenjem in spreminjanjem primerjav. Glavni cilj teh protokolov je zmanjšati spremembe podatkov, ko ti potujejo med vozlišči, tako da jih ocenijo in spremenijo, da se prepriča, da so pravilni.
Protokoli, ki izračunavajo agregate
Ti protokoli so znani tudi kot protokoli združevanja, ki delujejo ali izračunajo agregat omrežja z vzorčenjem podatkov v vozliščih in združijo vrednosti, da dobijo vrednost za celoten sistem. Te vrste protokolov so povezane s proti-entropijskimi protokoli, čeprav so zgrajeni okoli zamisli o prenosu vsakega vozlišča ločenega elementa podatkov, ki se prenašajo, nato pa se podatki delijo med vozlišči, da se ustvari popolna slika.
Algoritem Gossip Protocol
Algoritmi za ogovarjanje so asinhroni protokoli za izmenjavo podatkov, ki temeljijo na ogovarjanju, sicer je stil govoric nezanesljiv. Zaradi svoje ogromne preprostosti in široke uporabnosti se je ta algoritem izkazal kot kanonična arhitekturna rešitev, zlasti za omrežja prihajajoče generacije.
V algoritmu protokola ogovarjanja vsako vozlišče v omrežju občasno izmenjuje informacije s podmnožico vozlišč. Običajno je ta podnabor nabor sosedov vsakega vozlišča. Vsako vozlišče ima samo pogled lokalnega omrežja. Vsako vozlišče dobi nekaj želenih univerzalnih podatkov skozi določeno št. periodičnih posodobitev vozlišč.
Prednosti in slabosti
The prednosti protokola ogovarjanja vključujejo naslednje.
- Ti protokoli so izjemno razširljivi.
- Vsa vozlišča v tem protokolu delujejo enako in nimajo drugačne ali posebne funkcije. Ko pride do okvare znotraj enega ali več vozlišč, ne bo prekinila ali vplivala na druga vozlišča v omrežju za distribucijo podatkov. Podobno lahko vozlišča brez omejitev in brez vpliva na njegovo delovanje gredo skozi omrežje med pari ali se oddaljijo od njega.
- Ti protokoli distribuirajo podatke na popolnoma avtonomen in decentraliziran način.
- Te vrste protokolov imajo zmogljivost za pravilno delovanje, saj imajo vozlišča zmogljivost za skupno rabo in distribucijo podatkov s številnimi vozlišči znotraj enakovrednega omrežja,
The slabosti protokola ogovarjanja vključujejo naslednje.
- Ti protokoli nudijo moč sistemu, saj omogočajo, da vozlišča v omrežju delujejo neprekinjeno brez prekinitev zaradi pojava napak.
- Visoka redundanca lahko vodi do zahteve po največji pasovni širini, kar lahko povzroči motenje omrežja.
Aplikacije
The aplikacije gossip protoco Vključujem naslednje.
- Protokol ogovarjanja se v glavnem uporablja za odpravljanje težav, do katerih je prišlo pri multicastingu.
- To je neke vrste komunikacija, kjer se del tračev ali informacij v tem stanju prenese iz enega vozlišča ali več vozlišč v niz drugih vozlišč v omrežju.
- Te protokole uporabljajo različna distribucijska omrežja za hitro in zanesljivo distribucijo podatkov.
- Te uporablja bitcoin za širjenje nestalnih vrednosti po svojih rudarskih vozliščih.
- Uporabljajo se predvsem za vzpostavitev komunikacijskega kanala, prek katerega lahko vsa vozlišča omrežja dobijo informacije in odkrijejo pare, ki pomagajo pri distribuciji metapodatkov.
- Baza podatkov Ripples uporablja protokole Gossip za prenos informacij o stanju in lastnostih prstanov.
- Dynamo uporablja protokol Gossip za sledenje članstvu. Omogoča vam odkrivanje novih udeležencev programa in opazovanje morebitne okvare.
- Ti protokoli se uporabljajo v servisnem omrežju Consul za odkrivanje in identifikacijo novih članov omrežnih okvar ali morebitnih okvar.
- Omrežje Consul uporablja te protokole za varno in hitro posredovanje informacij o novih storitvah in dogodkih v omrežju.
Torej gre za vse pregled protokola tračev – delo z aplikacijami. Gossip protokoli so učinkoviti, tako da je zaznavanje napak protokola Gossip možno preprosto v porazdeljenih in velikih sistemih na asinhron način. Tukaj je vprašanje za vas, kaj so primeri Gossip Protocol?
