Gossip Protocol: Arhitektura, rad i njegove primjene

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





Prijenos podataka kroz veliku mrežu (blockchain) zahtjevan je zadatak. Prijenos sličnih podataka bezbrojnim čvorovima preko velike mreže koristi veliku količinu procesorske snage; potrebno je puno vremena da se napravi i često ograničava vrijednost podataka kada dosegne zadnje odredište. Dakle, protokoli ogovaranja prevladavaju ovaj problem dopuštajući prijenos podataka s jednog čvora na drugi čvor, slično kao da dvoje ljudi ogovara informaciju na svakoj šalici čaja. Ovaj članak govori o pregledu a komunikacijski protokol Kao protokol ogovaranja – rad s aplikacijama.


Što je Gossip Protocol?

Komunikacijski protokol poput Gossip protokola jednostavno dopušta dijeljenje stanja unutar distribuiranih sustava. Moderni sustavi koriste ovaj peer-to-peer protokol za distribuciju informacija svim članovima unutar klastera ili mreže. Ova vrsta protokola koristi se unutar decentraliziranog sustava koji ne uključuje nijedan središnji čvor za praćenje svih čvorova i saznanje je li čvor u kvaru ili ne.



Gossip Protocol funkcionira na sličnom principu prijenosa podataka na društvenim mrežama. Trenutačno većina modernih sustava često koristi ove protokole za rješavanje problema koje bi bilo teško riješiti na druge načine, bilo zbog problema unutar strukture, koji je vrlo velik, ili zato što su rješenja za ogovaranje najučinkovitija dostupna.

Arhitektura protokola tračanja

The Implementacija protokola tračanja može se obaviti unutar baze podataka Apache Cassandra. Ovdje ćemo raspravljati o ovom protokolu, kako Cassandra postiže koordinaciju između čvorova i kako će ti čvorovi ostati sinkronizirani. U bazi podataka Cassandra svi su čvorovi slični i imaju ravnopravnu arhitekturu i ne postoji koncept glavnog-podređenog čvora.



  Arhitektura protokola tračanja
Arhitektura protokola tračanja

Gossip je sustav poruka koji su Cassandra čvor i virtualni čvorovi koristili kako bi njihovi podaci bili međusobno pouzdani. Stoga se koristi za implementaciju faktora replikacije unutar klastera. Stoga zamislimo Cassandra klaster kao prstenasti sustav gdje svaki čvor uključuje određenu podjelu svake tablice unutar baze podataka i mogu komunicirati samo sa susjednim čvorovima.

Pogledajmo kako Cassandra postiže koordinaciju između čvorova. Dakle, uzmimo primjer koji uključuje 6 čvorova unutar klastera od 1 do 6. U gornjem klasteru možemo primijetiti da čvor3 ne radi. Dakle, kada se čvor pokvari, prestaje slati povremene poruke, a svi ostali odmah saznaju.

U protokolu ogovaranja, mrežni čvorovi povremeno razmjenjuju podatke o stanju o sebi i o dodatnim čvorovima za koje znaju. Ovaj protokol radi svake sekunde za razmjenu poruka o stanju s do 3 druga čvora unutar klastera.

Protokoli ogovaranja iznimno su korisni unutar Cassandre, budući da čvorovi razmjenjuju podatke o sebi i preostalim čvorovima o kojima šuškaju. Kao rezultat toga, svi čvorovi unutar klastera brzo uče o preostalim čvorovima.

Kako funkcionira protokol tračanja?

Općenito, protokol omogućuje svakom čvoru kontinuirano praćenje informacija o stanju na drugim čvorovima unutar klastera, poput toga koji čvorovi su dostupni i za koje raspone ključeva su odgovorni, itd. Čvorovi unutar klastera prenose informacije o stanju na čekanje u sinkronizaciji. Gossip protokol je peer-to-peer komunikacijski mehanizam gdje čvorovi povremeno razmjenjuju informacije o stanju o sebi i drugim čvorovima za koje znaju.

Svaki čvor svake sekunde započinje rundu ogovaranja za razmjenu informacija o stanju o sebi i drugim čvorovima s jednim drugim slučajnim čvorom. Tako da se svaka nova pojava na kraju širi cijelim sustavom i svi čvorovi brzo uče o svim drugim čvorovima unutar klastera.

Vrste protokola ogovaranja

Protokoli ogovaranja dostupni su u tri vrste diseminacijskih, antientropijskih i protokola koji izračunavaju agregate o kojima se govori u nastavku.

Protokoli širenja

Protokoli širenja također se nazivaju protokolima za širenje glasina jer koriste tračeve za širenje informacija kroz mrežu. Ovo su najgrublji tip protokola ogovaranja koji se koriste za blockchaine. Kada su ti protokoli prikladni za dobivanje podataka do mnogih čvorova unutar kratkog vremenskog okvira, tada se podaci mogu oštetiti, kao i lako modificirati usput.

Anti-entropijski protokoli

Ove vrste protokola ogovaranja uglavnom se koriste za popravljanje dupliciranih podataka njihovim ocjenjivanjem kao i mijenjanjem usporedbi. Glavni cilj ovih protokola je smanjiti promjene podataka kada oni putuju između čvorova procjenom i promjenom podataka kako bi bili sigurni da su točni.

Protokoli koji izračunavaju agregate

Ovi protokoli su također poznati kao protokoli agregacije koji rade ili izračunavaju agregat mreže putem uzorkovanja podataka na čvorovima i ujedinjuju vrijednosti kako bi dobili vrijednost za cijeli sustav. Ovi tipovi protokola povezani su s anti-entropijskim protokolima, iako su izgrađeni na ideji prijenosa svakom čvoru zasebnog elementa podataka koji se prenosi, nakon čega se podaci dijele između čvorova kako bi se dobila cjelovita slika.

Algoritam protokola ogovaranja

Algoritmi ogovaranja asinkroni su protokoli za razmjenu podataka koji se temelje na ogovaranju, inače je stil glasina nepouzdan. Zbog svoje ogromne jednostavnosti i široke primjenjivosti, ovaj algoritam se pokazao kao kanonsko arhitektonsko rješenje, posebno za mreže nadolazeće generacije.

U algoritmu protokola ogovaranja, svaki čvor unutar mreže periodički razmjenjuje informacije s podskupom čvorova. Obično je ovaj podskup skup susjeda svakog čvora. Svaki čvor ima samo prikaz lokalne mreže. Svaki čvor dobiva neke željene univerzalne podatke kroz određeni br. periodičnih ažuriranja čvorova.

Prednosti i nedostatci

The prednosti protokola ogovaranja uključuju sljedeće.

  • Ovi protokoli su izuzetno skalabilni.
  • Svi čvorovi u ovom protokolu rade isto i nemaju različite ili posebne funkcije jedni od drugih. Jednom kada se kvar dogodi unutar jednog ili više čvorova, on neće prekinuti niti utjecati na druge čvorove unutar mreže za distribuciju podataka. Slično tome, čvorovi mogu prolaziti ili odlaziti iz mreže između parova bez ograničenja i bez utjecaja na njezinu funkciju.
  • Ovi protokoli distribuiraju podatke na potpuno autonoman i decentraliziran način.
  • Ove vrste protokola imaju kapacitet za ispravno funkcioniranje jer čvorovi imaju kapacitet za dijeljenje i distribuciju podataka s mnogim čvorovima unutar ravnopravne mreže,

The nedostaci protokola ogovaranja uključuju sljedeće.

  • Ovi protokoli nude snagu sustavu dopuštajući čvorovima u mreži da rade kontinuirano bez prekida u slučaju kvarova.
  • Visoka redundantnost može dovesti do zahtjeva za maksimalnom propusnošću pa može uzrokovati ometanje mreže.

Prijave

The primjene protokola ogovaranja Uključujem sljedeće.

  • Protokol ogovaranja uglavnom se koristi za rješavanje problema nastalih multicastingom.
  • To je vrsta komunikacije gdje god se dio tračeva ili informacija u ovom stanju prenosi s jednog ili više čvorova na skup drugih čvorova unutar mreže.
  • Ove protokole koriste razne distribucijske mreže za brzu i pouzdanu distribuciju podataka.
  • Bitcoin ih koristi za širenje nestalnih vrijednosti po svojim rudarskim čvorovima.
  • Oni se uglavnom koriste za stvaranje komunikacijskog kanala kroz koji svi čvorovi mreže mogu dobiti informacije i otkriti parove koji pomažu u distribuciji metapodataka.
  • Baza podataka Ripples koristi protokole ogovaranja za prijenos informacija o stanju i značajkama svojih prstenova.
  • Dynamo koristi Gossip protokol za praćenje članstva. Omogućuje vam otkrivanje novih sudionika programa kao i promatranje bilo kakvog kvara.
  • Ovi se protokoli koriste u uslužnoj mreži Consul za otkrivanje i identifikaciju novih članova mreže ili potencijalnih kvarova.
  • Mreža Consul koristi ove protokole za sigurno i brzo prenošenje informacija o novim uslugama i događajima u mreži.

Dakle, ovo je sve o tome pregled protokola ogovaranja – rad s aplikacijama. Protokoli ogovaranja su učinkoviti tako da je otkrivanje kvara protokola ogovaranja moguće jednostavno u distribuiranim i velikim sustavima na asinkroni način. Evo pitanja za vas, što su primjeri protokola tračanja?