分散システム：インターネットを動かす技術

分散システムについてどうなっているの？

巨大なコンピュータがすべての作業を行う代わりに、複数のマシンがチームとして一緒に働いていると想像してください。それが分散システムです。魔法は、異なる場所に散らばっていても、まるで一つのコンピュータのように機能することです。

日常の例: Googleで検索を行うとき、それを探しているのは機械ではありません。世界中に分散された何千ものサーバーが、あなたの質問を並行して処理しています。ビットコインも同じです: ネットワークは分散化されており、各ノードがブロックチェーンのコピーを持ち、すべてが取引を検証するために協力しています。

失われることのない利点

スケーラビリティ: もっと処理能力が必要です。簡単に、ネットワークにもっとノードを追加します。中央集権型のサーバーでは、そんなに簡単にはできません。

フォールトトレランス：ノードがダウンしても、システムは動作し続けます。これは、もし単一のサーバーがクラッシュした場合、アプリケーションが終了してしまうのとは対照的です。

より良いパフォーマンス: 作業は多くのマシンに分散されるため、すべてがより速くなります。

複雑なロール

すべては良さそうですが、複雑さがあります。すべてのノードが自分のすべきことを行うように調整するのは難しいです。同じリソースに二つのノードが同時にアクセスしたい場合はどうなりますか？それは同期の問題を引き起こし、ロックにつながる可能性があります。

さらに、これらのシステムを維持することはより高価であり、何をしているのかを知っている人が必要です。

主なタイプ

クライアント-サーバー: クラシックです。あなたがリクエストを送信し、サーバーが応答します。これがほとんどのウェブの仕組みです。

ピアツーピア (P2P): すべてのノードは平等で、上司はいません。BitTorrentはこれを使用します。これは中央集権型の反対です。

分散データベース: データは複数のマシンに分散されていますが、1つのものとして機能します。巨大なソーシャルネットワークプラットフォームはこれを使用しています。

分散コンピューティング: 複数のコンピュータが一緒に複雑な問題を解決すること。科学研究でよく使われます。

すべてを定義する重要な特徴

• 同時実行: 多くのプロセスが同時に実行されています
• 水平スケーラビリティ: 必要なときにマシンを追加します
• セキュリティ: 不正アクセスから保護されています
• データの整合性: 同時更新があってもデータは同期されたまま保たれます
• 透明性: ユーザーは背後にある複雑さに気づいていません

未来はすでにここにある

クラスタコンピューティングとグリッドコンピューティングはビッグデータ処理を革命的に変えています。ハードウェアのコストが下がるにつれて、これらのモデルを使用するアプリケーションが増えるでしょう。

ブロックチェーンにおいて、マイナーはすでにグリッドコンピューティングを使用してリソースを接続し、単独で作業するよりも速く数学的問題を解決しています。これはプロレベルの分散マイニングです。

ボトムライン: 分散システムは未来のものではなく、ソーシャルメディアを使用する際や、クラウドのメール、検索を行うたびに、あなたの携帯電話の中に既に存在しています。インターネットを動かす技術は分散型であり、今後ますます重要になるでしょう。