Tiedonsiirto suuren verkon (blockchain) yli on haastava tehtävä. Samankaltaisen datan lähettäminen lukemattomiin solmuihin suuren verkon yli käyttää suurta määrää prosessointitehoa; sen tekeminen vie kauan ja rajoittaa usein data-arvoa, kun se saavuttaa viimeisen määränpään. Joten juoruprotokollat ratkaisevat tämän ongelman sallimalla tietojen toimittamisen yhdestä solmusta toiseen solmuun samalla tavalla kuin kaksi ihmistä juoruisi tiedoista jokaisella teekupillisella. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsausta a viestintäprotokolla Kuten juoruprotokolla – sovellusten parissa työskenteleminen.
Mikä on Gossip Protocol?
Viestintäprotokolla, kuten Gossip-protokolla, mahdollistaa tilan jakamisen hajautettujen järjestelmien sisällä. Nykyaikaiset järjestelmät käyttävät tätä peer-to-peer-protokollaa tietojen jakamiseen kaikille klusterin tai verkon jäsenille. Tällaista protokollaa käytetään hajautetussa järjestelmässä, joka ei sisällä mitään keskussolmua kaikkien solmujen seuraamiseksi ja tietää, onko solmu alhaalla vai ei.
Gossip Protocol toimii samanlaisella periaatteella tietojen siirtämisessä sosiaalisissa verkostoissa. Tällä hetkellä useimmat nykyaikaiset järjestelmät käyttävät usein näitä protokollia ratkaistakseen ongelmia, joita saattaa olla vaikea ratkaista muilla tavoilla joko rakenteessa olevan erittäin suuren ongelman vuoksi tai koska juoruratkaisut ovat tehokkaimpia saatavilla olevia ratkaisuja.
Gossip Protocol -arkkitehtuuri
The Gossip-protokollan toteutus voidaan tehdä Apache Cassandra -tietokannassa. Täällä aiomme keskustella tästä protokollasta, kuinka Cassandra saavuttaa koordinaation solmujen välillä ja kuinka nämä solmut pysyvät synkronoituina. Cassandra-tietokannassa kaikki solmut ovat samankaltaisia ja niillä on vertaisarkkitehtuuri, eikä master-to-slave -solmukonseptia ole olemassa.
Gossip on viestijärjestelmä, jota Cassandra-solmu ja virtuaaliset solmut käyttivät tehdäkseen tiedoistaan luotettavia keskenään. Joten sitä käytetään replikointitekijän toteuttamiseen klusterin sisällä. Kuvitellaan siis Cassandra-klusteria rengasjärjestelmänä, jossa jokainen solmu sisältää tietyn jaon jokaisesta tietokannan taulukosta ja ne voivat kommunikoida vain vierekkäisten solmujen kanssa.
Katsotaan kuinka Cassandra saavuttaa koordinaation solmujen välillä. Otetaan siis esimerkki, joka sisältää 6 solmua klusterin sisällä 1:stä 6:een. Yllä olevassa klusterissa voimme huomata, että solmu3 on alhaalla. Joten kun solmu sammuu, se lopettaa säännöllisten viestien lähettämisen ja kaikki muut huomaavat sen välittömästi.
Juoruprotokollassa verkon solmut vaihtaa tilatietoja säännöllisesti itsestään ja muista tiedoistaan solmuista. Tämä protokolla toimii joka sekunti tilaviestien vaihtamiseksi jopa 3 muun klusterin solmun kanssa.
Gossip-protokollat ovat erittäin hyödyllisiä Cassandrassa, koska solmut vaihtavat tietoja itsestään ja muista solmuista, joista he ovat huhuneet. Tämän seurauksena kaikki klusterin solmut oppivat nopeasti jäljellä olevista solmuista.
Kuinka Gossip Protocol toimii?
Yleensä protokolla sallii jokaisen solmun seurata jatkuvasti muiden klusterin solmujen tilatietoja, kuten mitkä solmut ovat käytettävissä ja mistä avainalueista ne ovat vastuussa jne. Klusterin sisällä olevat solmut lähettävät tilainformaatiota odottamaan synkronointia. Gossip-protokolla on peer-to-peer-viestintämekanismi, jossa solmut vaihtavat säännöllisesti tilatietoja itsestään ja muista tiedoistaan solmuista.
Jokainen solmu aloittaa juorukierroksen joka sekunti vaihtaakseen tilatietoja itsestään ja muista solmuista yhden toisen sattumanvaraisen solmun kanssa. Jotta kaikki uudet tapahtumat leviävät lopulta koko järjestelmään ja kaikki solmut oppivat nopeasti kaikista muista klusterin solmuista.
Gossip-protokollan tyypit
Juoruprotokollat ovat saatavilla kolmentyyppisinä levitys-, entropia- ja aggregaatteja laskevina protokollina, joita käsitellään alla.
Levityspöytäkirjat
Levitysprotokollia kutsutaan myös huhujen levittämisprotokolliksi, koska ne käyttävät juoruja tiedon levittämiseen verkon kautta. Nämä ovat karkeimpia juoruprotokollia, joita käytetään lohkoketjuissa. Kun nämä protokollat ovat sopivia tiedon saamiseen useisiin solmuihin lyhyessä ajassa, tiedot voidaan vioittaa ja muokata helposti matkan varrella.
Anti-entropiaprotokollat
Tällaisia juoruprotokollia käytetään pääasiassa kopioitujen tietojen korjaamiseen arvioimalla niitä sekä muuttamalla vertailuja. Näiden protokollien päätavoitteena on vähentää datan muutoksia, kun se kulkee solmujen välillä, arvioimalla niitä ja muuttamalla tietoja varmistaakseen, että ne ovat oikein.
Protokollat, jotka laskevat aggregaatteja
Nämä protokollat tunnetaan myös aggregointiprotokolliksina, jotka toimivat tai laskevat verkon aggregaatin ottamalla dataa solmuissa ja yhdistävät arvot järjestelmän laajuisen arvon saamiseksi. Tämäntyyppiset protokollat liittyvät antientropiaprotokolliin, vaikka ne on rakennettu ajatuksen ympärille lähettää kullekin solmulle erillinen elementti lähetettävästä tiedosta, jonka jälkeen data jaetaan solmujen kesken kokonaiskuvan muodostamiseksi.
Gossip Protocol -algoritmi
Juorualgoritmit ovat asynkronisia tiedonvaihtoprotokollia, jotka perustuvat juoruihin, muuten huhutyyli on epäluotettava. Valtavan yksinkertaisuutensa ja laajan käyttökelpoisuutensa vuoksi tämä algoritmi on esiintynyt kanonisena arkkitehtonisena ratkaisuna erityisesti tulevan sukupolven verkkoihin.
Gossip-protokollaalgoritmissa jokainen verkon solmu vaihtaa tietoja määräajoin solmujen osajoukon kanssa. Yleensä tämä osajoukko on kunkin solmun naapureiden joukko. Jokaisella solmulla on vain paikallinen verkkonäkymä. Jokainen solmu saa haluttua yleistietoa tietyn numeron läpi. solmujen säännöllisistä päivityksistä.
Hyödyt ja haitat
The juoruprotokollan edut Sisällytä seuraavat.
- Nämä protokollat ovat erittäin skaalautuvia.
- Kaikki tämän protokollan solmut toimivat samalla tavalla ja niillä ei ole erilaista tai erityistä toimintoa toisistaan. Kun vika ilmenee yhdessä tai useammassa solmussa, se ei keskeytä tai vaikuta muihin verkon solmuihin tiedon jakelua varten. Samoin solmut voivat mennä verkon läpi tai poistua siitä parien välillä ilman rajoituksia ja vaikuttamatta sen toimintaan.
- Nämä protokollat jakavat tietoja täysin itsenäisesti ja hajautetusti.
- Tämäntyyppiset protokollat pystyvät toimimaan oikein, koska solmut pystyvät jakamaan ja jakamaan tietoja useiden solmujen kanssa vertaisverkon sisällä,
The juoruprotokollan haitat Sisällytä seuraavat.
- Nämä protokollat tarjoavat järjestelmälle vahvuutta antamalla verkon solmujen toimia jatkuvasti ilman, että ne katkeavat vikojen esiintymisessä.
- Suuri redundanssi voi johtaa suurimman kaistanleveyden vaatimukseen, joten se voi aiheuttaa verkon häiriöitä.
Sovellukset
The Gossip Protocon sovellukset Otan mukaan seuraavat.
- Gossip-protokollaa käytetään pääasiassa monilähetyksen aiheuttamien ongelmien korjaamiseen.
- Se on eräänlainen viestintä aina, kun osa tässä tilassa olevasta juorusta tai tiedosta siirretään yhdestä tai useista solmuista joukolle muita verkon solmuja.
- Eri jakeluverkot käyttävät näitä protokollia tiedon nopeaan ja luotettavaan jakeluun.
- Näitä bitcoin käyttää levittääkseen epävakioarvoja kaivossolmuihinsa.
- Niitä käytetään pääasiassa luomaan viestintäkanava, jonka kautta verkon kaikki solmut voivat saada tietoa ja löytää pariliitoksia, jotka auttavat metatietojen jakelua.
- Ripples-tietokanta käyttää juoruprotokollia välittääkseen tietoja renkaiden tilasta ja ominaisuuksista.
- Dynamo käyttää Gossip-protokollaa jäsenyyksien seuraamiseen. Sen avulla voit löytää uusia ohjelman osallistujia sekä havaita mahdolliset toimintahäiriöt.
- Näitä protokollia käytetään palveluverkossa Consul sekä uusien jäsenten havaitsemiseen että tunnistamiseen verkkovikojen muutoin mahdollisissa vioissa.
- Consul-verkko käyttää näitä protokollia välittääkseen turvallisesti ja nopeasti tietoa verkon uusista palveluista ja tapahtumista.
Tästä on siis kyse yleiskatsaus juoruprotokollasta – sovellusten parissa työskenteleminen. Gossip-protokollat ovat tehokkaita, joten juoruprotokollan vikojen havaitseminen on mahdollista yksinkertaisesti hajautetuissa ja suurissa järjestelmissä asynkronisella tavalla. Tässä on sinulle kysymys, mitä ovat Gossip Protocol -esimerkit?
