Protokół plotek: architektura, działanie i jego zastosowania

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Transmisja danych w dużej sieci (blockchain) to trudne zadanie. Przesyłanie podobnych danych do niezliczonych węzłów w dużej sieci wymaga dużej mocy obliczeniowej; jego wykonanie zajmuje dużo czasu i często ogranicza wartość danych po osiągnięciu ostatniego miejsca docelowego. Tak więc protokoły plotkarskie rozwiązują ten problem, pozwalając na dostarczanie danych z jednego węzła do drugiego, podobnie jak dwoje ludzi plotkuje informacje o każdej filiżance herbaty. W tym artykule omówiono omówienie protokół komunikacyjny tak jak protokół plotek – praca z aplikacjami.


Co to jest protokół plotek?

Protokół komunikacyjny, taki jak protokół Gossip, po prostu umożliwia współdzielenie stanu w systemach rozproszonych. Nowoczesne systemy wykorzystują ten protokół peer-to-peer do dystrybucji informacji do wszystkich członków w klastrze lub sieci. Ten rodzaj protokołu jest wykorzystywany w zdecentralizowanym systemie, który nie zawiera żadnego węzła centralnego, aby śledzić wszystkie węzły i wiedzieć, czy węzeł jest wyłączony, czy nie.



Gossip Protocol działa na podobnej zasadzie przesyłania danych w sieciach społecznościowych. Obecnie większość nowoczesnych systemów często wykorzystuje te protokoły do ​​rozwiązywania problemów, które mogą być trudne do rozwiązania innymi sposobami, albo z powodu problemu w strukturze, który jest bardzo duży, albo dlatego, że rozwiązania plotkarskie są najskuteczniejszymi dostępnymi.

Architektura protokołu plotek

The Implementacja protokołu plotek można to zrobić w bazie danych Apache Cassandra. Tutaj omówimy ten protokół, w jaki sposób Cassandra osiąga koordynację między węzłami i jak te węzły pozostają zsynchronizowane. W bazie danych Cassandra wszystkie węzły są podobne i mają architekturę peer-to-peer i nie ma koncepcji węzła master-to-slave.



  Architektura protokołu plotek
Architektura protokołu plotek

Gossip to system wiadomości, który wykorzystuje węzeł Cassandra i węzły wirtualne, aby ich dane były ze sobą niezawodne. Jest więc używany do implementacji współczynnika replikacji w klastrze. Wyobraźmy sobie zatem klaster Cassandra jako system pierścieniowy, w którym każdy węzeł zawiera określony podział każdej tabeli w bazie danych i mogą komunikować się tylko z sąsiednimi węzłami.

Zobaczmy, jak Cassandra osiąga koordynację między węzłami. Weźmy więc przykład zawierający 6 węzłów w klastrze od 1 do 6. W powyższym klastrze możemy zauważyć, że node3 nie działa. Tak więc, gdy węzeł ulegnie awarii, przestaje wysyłać okresowe wiadomości, a wszyscy inni natychmiast się dowiadują.

W protokole plotkarskim węzły sieciowe okresowo wymieniają informacje o stanie o sobie io dodatkowych węzłach, o których wiedzą. Ten protokół działa co sekundę w celu wymiany komunikatów o stanie z maksymalnie 3 innymi węzłami w klastrze.

Protokoły plotek są niezwykle przydatne w Cassandrze, ponieważ węzły wymieniają dane o sobie i pozostałych węzłach, o których krążą plotki. W rezultacie wszystkie węzły w klastrze szybko poznają pozostałe węzły.

Jak działa protokół plotek?

Ogólnie rzecz biorąc, protokół umożliwia każdemu węzłowi ciągłe śledzenie informacji o stanie w innych węzłach w klastrze, np. które węzły są dostępne i za jakie zakresy kluczy są odpowiedzialne itd. Węzły w klastrze przesyłają informacje o stanie w celu oczekiwania na synchronizację. Protokół plotek to mechanizm komunikacji peer-to-peer, w którym węzły okresowo wymieniają informacje o stanie o sobie i innych węzłach, o których wiedzą.

Każdy węzeł rozpoczyna plotkę co sekundę, aby wymienić informacje o stanie o sobie i innych węzłach z jednym przypadkowym węzłem. Dzięki temu każde nowe zdarzenie rozprzestrzenia się w końcu w całym systemie i wszystkie węzły szybko poznają wszystkie inne węzły w klastrze.

Rodzaje protokołu plotek

Protokoły plotek są dostępne w trzech rodzajach rozpowszechniania, antyentropii i protokołach obliczających agregaty, które omówiono poniżej.

Protokoły rozpowszechniania

Protokoły rozpowszechniania są również nazywane protokołami plotkarskimi, ponieważ wykorzystują plotki do rozpowszechniania informacji w sieci. Są to najbardziej brutalne protokoły plotkarskie używane w łańcuchach bloków. Gdy protokoły te są odpowiednie do uzyskiwania danych z wielu węzłów w krótkim czasie, dane mogą zostać łatwo uszkodzone lub zmodyfikowane po drodze.

Protokoły anty-entropii

Tego rodzaju protokoły plotkarskie są używane głównie do poprawiania zduplikowanych danych poprzez ich ocenę, a także zmianę porównań. Głównym celem tych protokołów jest zmniejszenie zmian danych podczas ich przemieszczania się między węzłami poprzez ich ocenę i zmianę danych, aby upewnić się, że są poprawne.

Protokoły obliczające agregaty

Protokoły te są również znane jako protokoły agregacji, które działają lub obliczają agregację sieci poprzez próbkowanie danych w węzłach i łączą wartości w celu uzyskania wartości dla całego systemu. Tego typu protokoły są powiązane z protokołami antyentropijnymi, chociaż zbudowane są wokół myśli o przekazywaniu każdemu węzłowi oddzielnego elementu przesyłanych danych, po czym dane są udostępniane między węzłami w celu uzyskania pełnego obrazu.

Algorytm protokołu plotek

Algorytmy plotkowania to asynchroniczne protokoły wymiany danych, które opierają się na plotkach, w przeciwnym razie styl plotek jest niewiarygodny. Ze względu na swoją ogromną prostotę i szerokie zastosowanie, algorytm ten pojawił się jako kanoniczne rozwiązanie architektoniczne, szczególnie dla sieci nadchodzącej generacji.

W algorytmie protokołu plotek każdy węzeł w sieci okresowo wymienia informacje z podzbiorem węzłów. Zwykle ten podzbiór to zbiór sąsiadów każdego węzła. Każdy węzeł ma tylko widok sieci lokalnej. Każdy węzeł otrzymuje pożądane uniwersalne dane przez pewien numer. okresowych aktualizacji węzłów.

Zalety i wady

The zalety protokołu plotek obejmują następujące elementy.

  • Protokoły te są niezwykle skalowalne.
  • Wszystkie węzły w tym protokole działają tak samo i nie mają od siebie różnych ani specjalnych funkcji. Gdy awaria wystąpi w jednym lub wielu węzłach, nie będzie przerywać ani wpływać na inne węzły w sieci w celu dystrybucji danych. Podobnie węzły mogą przechodzić lub odchodzić od sieci pomiędzy parami bez ograniczeń i bez wpływu na jej funkcję.
  • Protokoły te dystrybuują dane w całkowicie autonomiczny i zdecentralizowany sposób.
  • Protokoły tego typu mogą działać poprawnie, ponieważ węzły mają zdolność udostępniania i dystrybucji danych do wielu węzłów w sieci równorzędnej,

The wady protokołu plotkowania obejmują następujące elementy.

  • Protokoły te zapewniają siłę systemu, pozwalając węzłom w sieci na ciągłe działanie bez przerywania występowania awarii.
  • Wysoka nadmiarowość może prowadzić do wymagań dotyczących maksymalnej przepustowości, co może powodować zacinanie się sieci.

Aplikacje

The zastosowania protokołu plotkarskiego Dołączam następujące.

  • Protokół plotek służy głównie do rozwiązywania problemów, które wystąpiły podczas multiemisji.
  • Jest to rodzaj komunikacji, w której część plotek lub informacji w tym stanie jest przekazywana z jednego węzła lub wielu węzłów do zestawu innych węzłów w sieci.
  • Protokoły te są używane przez różne sieci dystrybucyjne do szybkiej i niezawodnej dystrybucji danych.
  • Są one używane przez bitcoin do rozprowadzania niestałych wartości w swoich węzłach wydobywczych.
  • Są one wykorzystywane głównie do tworzenia kanału komunikacyjnego, przez który wszystkie węzły sieci mogą uzyskać informacje i odkryć pary, które pomagają w dystrybucji metadanych.
  • Protokoły plotek są używane przez bazę danych Ripples do przesyłania informacji o stanie i funkcjach pierścieni.
  • Dynamo używa protokołu Gossip do śledzenia członkostwa. Pozwala odkryć nowych uczestników programu, a także zaobserwować wszelkie usterki.
  • Protokoły te są wykorzystywane w sieci usług Consul zarówno do wykrywania, jak i identyfikacji nowych członków sieci awarii, w przeciwnym razie potencjalnych awarii.
  • Sieć Consul używa tych protokołów do bezpiecznego i szybkiego przekazywania informacji o nowych usługach i zdarzeniach w sieci.

Tak więc o to chodzi przegląd protokołu plotkowania – praca z aplikacjami. Protokoły plotkarskie są skuteczne, dzięki czemu wykrywanie awarii protokołów plotkarskich jest możliwe po prostu w rozproszonych i dużych systemach w sposób asynchroniczny. Oto pytanie dla Ciebie, jakie są przykłady protokołu plotek?