分布式系统简述
簡單來說,分布式系統(tǒng)是計算機的集合,它們一起工作以形成最終用戶的單臺計算機。所有這些分布式機器共享相同的狀態(tài)并同時運行。
它們可以獨立失敗而不會損壞整個系統(tǒng),就像微服務一樣。這些相互依賴的自主計算機聯(lián)網(wǎng),可以輕松共享信息、通信和交換信息。
一般來說,有以下三種類型的分布式計算系統(tǒng):
- 分布式信息系統(tǒng):使用多種通信模型將信息分布在不同的服務器上。
- 分布式普及系統(tǒng):使用嵌入式計算設備(例如 ECG 監(jiān)視器、傳感器、移動設備)
- 以及分布式計算系統(tǒng):網(wǎng)絡上的計算機通過消息傳遞交換數(shù)據(jù)。
去中心化和分布式
關于去中心化系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)之間的區(qū)別存在相當多的爭論。去中心化系統(tǒng)本質(zhì)上在技術層面是分布式的,但通常去中心化系統(tǒng)不屬于單一來源。
管理分散系統(tǒng)更加困難,因為您無法管理所有參與者,這與分布式單一課程不同,其中所有節(jié)點都由同一團隊/公司擁有。
分布式系統(tǒng)的好處
- 擴展:分布式系統(tǒng)允許您水平擴展,以便您可以考慮更多流量。
- 模塊化增長:幾乎沒有擴展限制。
- 容錯性:分布式系統(tǒng)比單機更容錯。
- 成本效益:初始成本高于傳統(tǒng)系統(tǒng),但由于其可擴展性,它們很快變得更具成本效益。
- 低延遲:用戶可以在多個位置擁有一個節(jié)點,因此流量將流向壁櫥中的一個節(jié)點。
- 效率:分布式系統(tǒng)將復雜的數(shù)據(jù)分解成更小的部分。
- 并行性:分布式系統(tǒng)可以設計用于并行性,其中多個處理器將復雜的任務分成多個部分。
分布式系統(tǒng)的設計問題
雖然分布式系統(tǒng)有很多好處,但注意可能出現(xiàn)的設計挑戰(zhàn)也很重要。我們總結了以下主要設計考慮因素。
- 故障處理:在分布式系統(tǒng)中,故障處理可能很困難,因為一些組件發(fā)生故障而其他組件繼續(xù)工作。這通??梢猿蔀榉乐勾笠?guī)模中斷的優(yōu)勢,但也會使故障排除和調(diào)試變得更加困難。
- 并發(fā):當多個客戶端嘗試同時訪問共享資源時,會出現(xiàn)一個常見問題。您必須確保所有資源在并行環(huán)境中都是安全的。
- 安全問題:數(shù)據(jù)安全和共享增加了分布式計算機系統(tǒng)的風險。網(wǎng)絡必須是安全的,用戶必須能夠安全地訪問多個位置的復制數(shù)據(jù)。
- 更高的初始基礎設施成本:部署分布式系統(tǒng)的初始成本可能高于單個系統(tǒng)。此價格包括傳輸、高負載和信息丟失等基本網(wǎng)絡設置問題。
分布式系統(tǒng)不容易設置和運行,而且往往這種強大的技術對于許多系統(tǒng)來說太“冗余”了。確保在不可預見的情況下滿足各種要求的數(shù)據(jù)傳播充滿了許多問題。
同樣,在分散在多個位置的系統(tǒng)上也更難發(fā)現(xiàn)錯誤。
云與分布式系統(tǒng)
云計算和分布式系統(tǒng)不同,但它們使用相似的概念。分布式計算通過在多臺機器上分配任務來使用分布式系統(tǒng)。另一方面,云計算使用托管在網(wǎng)絡上的服務器來存儲、處理和管理數(shù)據(jù)。
分布式計算旨在創(chuàng)建資源共享并提供規(guī)模和地理可擴展性。云計算是使用透明度、監(jiān)控和安全性提供按需環(huán)境。
與分布式系統(tǒng)相比,云計算具有以下優(yōu)勢:
- 具有成本效益
- 進入全球市場
- 封裝變更管理
- 訪問 Internet 上的存儲、服務器和數(shù)據(jù)庫
但是,云計算可能不如分布式計算靈活,因為依賴其他服務和技術來構建系統(tǒng)。這使控制更少。
分布式系統(tǒng)示例
分布式系統(tǒng)用于從電子銀行系統(tǒng)到傳感器網(wǎng)絡和多人在線游戲的所有領域。許多組織使用分布式系統(tǒng)來支持網(wǎng)絡內(nèi)容交付服務。
在醫(yī)療保健領域,分布式系統(tǒng)用于存儲和訪問以及遠程醫(yī)療。在金融和商業(yè)領域,許多在線購物網(wǎng)站使用分布式系統(tǒng)進行在線支付或金融交易中的信息傳播系統(tǒng)。
分布式系統(tǒng)還用于諸如 GPS、路線查找系統(tǒng)和交通控制系統(tǒng)等技術的交通運輸。由于其基站,蜂窩網(wǎng)絡也是分布式網(wǎng)絡系統(tǒng)的示例。
Google 為其搜索功能使用了復雜而精密的分布式系統(tǒng)基礎架構。有人說它是迄今為止最復雜的分布式系統(tǒng)。
總結
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