Предаването на данни през голяма мрежа (блокчейн) е предизвикателна задача. Предаването на подобни данни до безброй възли в голямата мрежа използва голямо количество процесорна мощност; отнема много време, за да го направи и често ограничава стойността на данните, когато достигне последната дестинация. И така, протоколите за клюки преодоляват този проблем, като позволяват предаването на данни от един възел на друг възел, подобно на двама души, които клюкарстват за информация на всяка чаша чай. Тази статия обсъжда общ преглед на a комуникационен протокол като клюкарски протокол – работа с приложения.
Какво е Gossip Protocol?
Комуникационен протокол като протокола Gossip просто позволява споделяне на състояние в рамките на разпределени системи. Съвременните системи използват този peer-to-peer протокол за разпространение на информация до всички членове в клъстер или мрежа. Този вид протокол се използва в рамките на децентрализирана система, която не включва централен възел, който да следи всички възли и да знае дали даден възел не работи или не.
Gossip Protocol работи на подобен принцип за това как се предават данни в социалните мрежи. Понастоящем повечето модерни системи често използват тези протоколи за разрешаване на проблеми, които може да са трудни за разрешаване по други начини, или поради проблем в структурата, който е много голям, или защото решенията за клюки са най-ефективните налични.
Архитектура на Gossip Protocol
The Изпълнение на протокола за клюки може да се направи в базата данни на Apache Cassandra. Тук ще обсъдим този протокол, как Cassandra постига координация между възлите и как тези възли ще останат в синхрон. В базата данни Cassandra всички възли са подобни и имат архитектура peer-to-peer и няма концепция за възел главен към подчинен.
Gossip е системата за съобщения, която възелът Cassandra и виртуалните възли използват, за да направят своите данни надеждни помежду си. Така че се използва за прилагане на репликационния фактор в клъстер. Така нека си представим клъстера Cassandra като пръстеновидна система, където всеки възел включва определено разделение на всяка таблица в базата данни и те могат да комуникират само със съседни възли.
Нека да видим как Касандра постига координация между възлите. Така че нека вземем пример, включващ 6 възела в рамките на клъстер от 1 до 6. В горния клъстер можем да забележим, че възел 3 не функционира. И така, щом даден възел се повреди, той спира да изпраща периодични съобщения и всички останали научават моментално.
В протокола за клюки, мрежови възли периодично обменят информация за състоянието за себе си и за допълнителни възли, за които знаят. Този протокол се изпълнява всяка секунда, за да обменя съобщения за състояние с до 3 други възли в рамките на клъстера.
Протоколите за клюки са изключително полезни в Cassandra, тъй като възлите обменят данни за себе си и останалите възли, за които се носят слухове. В резултат на това всички възли в клъстера научават бързо за останалите възли.
Как работи Gossip Protocol?
Като цяло протоколът позволява на всеки възел да проследява непрекъснато информацията за състоянието на другите възли в клъстера, като например кои възли са достъпни и за какви ключови диапазони са отговорни и т.н. Възлите в клъстера предават информация за състоянието, за да изчакат в синхрон. Gossip протоколът е механизъм за комуникация между партньорски, при който възлите периодично обменят информация за състоянието за себе си и други възли, за които знаят.
Всеки възел започва клюкарски кръг за всяка секунда, за да обменя информация за състоянието за себе си и други възли с друг случаен възел. Така че всяко ново събитие в крайна сметка се разпространява в цялата система и всички възли бързо научават за всички други възли в клъстера.
Видове протокол за клюки
Протоколите за клюки се предлагат в три типа протоколи за разпространение, анти-ентропия и протоколи, които изчисляват агрегати, които са обсъдени по-долу.
Протоколи за разпространение
Протоколите за разпространение се наричат още протоколи за разпространяване на слухове, тъй като те използват клюки за разпространение на информация в мрежата. Това са най-грубият тип протоколи за клюки, които се използват за блокчейни. Когато тези протоколи са подходящи за получаване на данни до много възли в рамките на кратък период от време, тогава данните могат да бъдат повредени, както и лесно модифицирани по пътя.
Антиентропийни протоколи
Тези видове протоколи за клюки се използват главно за коригиране на дублирани данни чрез тяхното оценяване, както и промяна на сравненията. Основната цел на тези протоколи е да намалят промените в данните, когато те пътуват между възлите, като ги оценяват и променят данните, за да се уверят, че са правилни.
Протоколи, които изчисляват агрегати
Тези протоколи са известни също като протоколи за агрегиране, които работят или изчисляват съвкупност от мрежата чрез вземане на проби от данни в възлите и обединяват стойностите, за да получат стойност за цялата система. Тези типове протоколи са свързани с анти-ентропийни протоколи, въпреки че са изградени около мисълта за предаване на всеки възел на отделен елемент от данните, които се предават, след което данните се споделят между възлите, за да се направи пълна картина.
Алгоритъм на Gossip Protocol
Алгоритмите за клюки са асинхронни протоколи за обмен на данни, които се основават на клюки, в противен случай стилът на слухове е ненадежден. Поради огромната им простота и широка приложимост, този алгоритъм се явява като канонично архитектурно решение, особено за мрежите от предстоящото поколение.
В алгоритъм на протокол за клюки всеки възел в мрежата периодично обменя информация с подмножество от възли. Обикновено това подмножество е множеството от съседите на всеки възел. Всеки възел има само изглед на локална мрежа. Всеки възел получава някои желани универсални данни през определен номер. на периодични актуализации на възлите.
Предимства и недостатъци
The предимства на протокола за клюки включват следното.
- Тези протоколи са изключително мащабируеми.
- Всички възли в този протокол работят еднакво и нямат различни или специални функции един от друг. След като възникне повреда в рамките на един или множество възли, тогава тя няма да прекъсне или да засегне другите възли в мрежата за разпространение на данни. По същия начин възлите могат да преминават през или да се отдалечават от мрежата между двойки без ограничения и без да засягат нейната функция.
- Тези протоколи разпространяват данни по напълно автономен и децентрализиран начин.
- Тези типове протоколи имат капацитета да функционират правилно, тъй като възлите имат капацитета да споделят и разпространяват данни с много възли в партньорската мрежа,
The недостатъци на протокола за клюки включват следното.
- Тези протоколи предлагат сила на системата, като позволяват на възлите в мрежата да работят непрекъснато, без да прекъсват при възникване на повреди.
- Големият излишък може да доведе до изискване за максимална честотна лента, така че да причини заглушаване на мрежата.
Приложения
The приложения на клюкарски протокол Включвам следното.
- Протоколът за клюки се използва главно за отстраняване на проблеми, възникнали при мултикастиране.
- Това е вид комуникация, където част от клюки или информация в това състояние се предава от един възел или множество възли към набор от други възли в мрежата.
- Тези протоколи се използват от различни разпределителни мрежи за бързо и надеждно разпространение на данни.
- Те се използват от биткойн за разпространение на непостоянни стойности в неговите възли за копаене.
- Те се използват главно за създаване на комуникационен канал, чрез който всички възли на мрежата могат да получат информация и да открият двойки, които помагат за разпространението на метаданни.
- Протоколите за клюки се използват от базата данни Ripples за предаване на информация за състоянието и характеристиките на пръстените.
- Dynamo използва протокола Gossip за проследяване на членството. Тя ви позволява да откривате нови участници в програмата, както и да наблюдавате всяка неизправност.
- Тези протоколи се използват в сервизната мрежа Consul както за откриване, така и за идентифициране на нови членове на мрежови повреди, в противен случай потенциални повреди.
- Мрежата Consul използва тези протоколи за сигурно и бързо предаване на информация за нови услуги и събития в мрежата.
И така, това е всичко преглед на протокол за клюки – работа с приложения. Протоколите за клюки са ефективни, така че откриването на грешка в протокола за клюки е възможно просто в разпределени и големи системи по асинхронен начин. Ето един въпрос към вас, какви са примерите за протокол за клюки?
