Передача данных по большой сети (блокчейну) — сложная задача. Передача подобных данных множеству узлов в крупной сети требует больших вычислительных мощностей; это занимает много времени и часто ограничивает значение данных, когда оно достигает последнего пункта назначения. Таким образом, протоколы сплетен решают эту проблему, позволяя передавать данные от одного узла к другому, подобно тому, как два человека сплетничают об информации о каждой чашке чая. В этой статье обсуждается обзор протокол связи как протокол сплетен – работа с приложениями.
Что такое протокол сплетен?
Коммуникационный протокол, такой как протокол Gossip, просто позволяет совместно использовать состояние в распределенных системах. Современные системы используют этот одноранговый протокол для распространения информации среди всех членов кластера или сети. Этот тип протокола используется в децентрализованной системе, которая не включает в себя какой-либо центральный узел, чтобы отслеживать все узлы и знать, не работает ли узел.
Gossip Protocol работает по принципу, аналогичному тому, как данные передаются в социальных сетях. В настоящее время большинство современных систем часто используют эти протоколы для решения проблем, которые трудно решить другими способами либо из-за проблемы внутри структуры, которая очень велика, либо из-за того, что решения, основанные на сплетнях, являются наиболее эффективными из доступных.
Архитектура протокола сплетен
В Реализация протокола сплетен можно сделать в базе данных Apache Cassandra. Здесь мы собираемся обсудить этот протокол, как Cassandra обеспечивает координацию между узлами и как эти узлы будут оставаться в синхронизации. В базе данных Cassandra все узлы похожи и имеют одноранговую архитектуру, а концепция узла «главный-подчиненный» отсутствует.
Gossip — это система сообщений, которую узел Cassandra и виртуальные узлы использовали для обеспечения надежности своих данных друг с другом. Поэтому он используется для реализации фактора репликации в кластере. Таким образом, давайте представим кластер Cassandra как кольцевую систему, где каждый узел включает в себя определенное подразделение каждой таблицы в базе данных, и они могут взаимодействовать только со смежными узлами.
Давайте посмотрим, как Cassandra достигает координации между узлами. Итак, давайте возьмем пример, включающий 6 узлов в кластере с 1 по 6. В приведенном выше кластере мы можем заметить, что узел 3 не работает. Итак, как только узел выходит из строя, он перестает отправлять периодические сообщения, и все остальные мгновенно узнают об этом.
В протоколе сплетен, сетевые узлы периодически обмениваться информацией о состоянии о себе и о дополнительных узлах, о которых они знают. Этот протокол запускается каждую секунду для обмена сообщениями о состоянии с 3 другими узлами в кластере.
Протоколы сплетен чрезвычайно полезны в Cassandra, поскольку узлы обмениваются данными о себе и оставшихся узлах, о которых у них есть слухи. В результате все узлы в кластере быстро узнают об остальных узлах.
Как работает протокол сплетен?
Как правило, протокол позволяет каждому узлу постоянно отслеживать информацию о состоянии на других узлах в кластере, например, какие узлы доступны и за какие диапазоны ключей они несут ответственность и т. д. Узлы в кластере передают информацию о состоянии для ожидания в синхронизации. Протокол сплетен — это механизм одноранговой связи, в котором узлы периодически обмениваются информацией о состоянии о себе и других узлах, о которых они знают.
Каждый узел начинает каждую секунду сплетничать, чтобы обмениваться информацией о состоянии о себе и других узлах с одним другим случайным узлом. Таким образом, любое новое событие в конечном итоге распространяется по всей системе, и все узлы быстро узнают обо всех других узлах в кластере.
Типы протокола сплетен
Протоколы сплетен доступны в трех типах: распространение, антиэнтропия и протоколы, вычисляющие агрегаты, которые обсуждаются ниже.
Протоколы распространения
Протоколы распространения также называют протоколами распространения слухов, поскольку они используют сплетни для распространения информации по сети. Это самый грубый тип протоколов сплетен, которые используются для блокчейнов. Когда эти протоколы подходят для передачи данных на множество узлов в течение короткого промежутка времени, тогда данные могут быть повреждены, а также легко изменены в пути.
Антиэнтропийные протоколы
Эти виды протоколов сплетен в основном используются для исправления дублированных данных путем их оценки, а также изменения сравнений. Основная цель этих протоколов — уменьшить количество изменений в данных, когда они перемещаются между узлами, оценивая их и изменяя данные, чтобы убедиться, что они верны.
Протоколы, вычисляющие агрегаты
Эти протоколы также известны как протоколы агрегации, которые работают или вычисляют совокупность сети посредством выборки данных в узлах и объединяют значения для получения общесистемного значения. Эти типы протоколов относятся к антиэнтропийным протоколам, хотя они построены на идее передачи каждому узлу отдельного элемента передаваемых данных, после чего данные распределяются между узлами для составления полной картины.
Алгоритм протокола сплетен
Алгоритмы сплетен — это протоколы асинхронного обмена данными, основанные на сплетнях, в противном случае стиль слухов ненадежен. Из-за своей огромной простоты и широкой применимости этот алгоритм стал каноническим архитектурным решением, особенно для сетей следующего поколения.
В алгоритме протокола сплетен каждый узел в сети периодически обменивается информацией с подмножеством узлов. Обычно это подмножество представляет собой множество соседей каждого узла. Каждый узел имеет только представление локальной сети. Каждый узел получает желаемые универсальные данные в течение определенного времени. периодических обновлений узлов.
Преимущества и недостатки
преимущества протокола сплетен включая следующее.
- Эти протоколы чрезвычайно масштабируемы.
- Все узлы в этом протоколе работают одинаково и не имеют отличных или специальных функций друг от друга. Если сбой происходит в одном или нескольких узлах, он не прерывает и не влияет на другие узлы в сети для распределения данных. Точно так же узлы могут проходить через сеть или выходить из нее между парами без ограничений и не влияя на ее функцию.
- Эти протоколы распределяют данные полностью автономным и децентрализованным способом.
- Эти типы протоколов могут работать правильно, поскольку узлы могут обмениваться и распространять данные со многими узлами в одноранговой сети.
недостатки протокола сплетен включая следующее.
- Эти протоколы обеспечивают прочность системы, позволяя узлам в сети работать непрерывно, не прерывая работу в случае возникновения сбоев.
- Высокая избыточность может привести к максимальной потребности в пропускной способности, что может привести к помехам в сети.
Приложения
применение протокола сплетен л включают следующее.
- Протокол сплетен в основном используется для устранения проблем, возникающих при многоадресной рассылке.
- Это вид связи, когда часть сплетен или информации в этом состоянии передается от одного узла или нескольких узлов к набору других узлов в сети.
- Эти протоколы используются различными распределительными сетями для быстрого и надежного распространения данных.
- Они используются биткойном для распространения непостоянных значений по узлам майнинга.
- Они в основном используются для создания канала связи, через который все узлы сети могут получать информацию и обнаруживать пары, которые помогают распространению метаданных.
- Протоколы сплетен используются базой данных Ripples для передачи информации о состоянии и характеристиках своих колец.
- Dynamo использует протокол Gossip для отслеживания членства. Он позволяет обнаруживать новых участников программы, а также наблюдать за любой неисправностью.
- Эти протоколы используются в служебной сети Consul как для обнаружения, так и для идентификации новых участников сетевых сбоев, в противном случае - потенциальных сбоев.
- Сеть Consul использует эти протоколы для безопасной и быстрой передачи информации о новых услугах и событиях в сети.
Таким образом, это все о обзор протокола сплетен – работа с приложениями. Протоколы сплетен эффективны, так что обнаружение сбоев протокола сплетен возможно просто в распределенных и больших системах асинхронным способом. Вот вопрос к вам, что такое примеры протоколов сплетен?
