في السنوات الأخيرة ، غمرت خلاصات الأخبار برسائل حول نوع جديد من شبكات الحوسبة الموزعة التي تحل (أو تحاول حل) أكثر المهام تنوعًا - اجعل المدينة ذكية ، أو تنقذ العالم من منتهكي حقوق الطبع والنشر ، أو العكس ، تنقل المعلومات أو الموارد سراً ، وتهرب - تحت سيطرة الدولة في منطقة معينة. بغض النظر عن المجال ، لديهم جميعًا عددًا من الميزات الشائعة ، نظرًا لحقيقة أن وقود نموهم كان خوارزميات وتقنيات انتقلت إلى الجماهير خلال الطفرة الأخيرة من العملات المشفرة والتقنيات ذات الصلة. ربما كان لكل مقالة ثالثة عن الموارد المتخصصة في ذلك الوقت في العنوان كلمة "blockchain" - أصبحت مناقشة الحلول البرمجية والنماذج الاقتصادية الجديدة لبعض الوقت هي الاتجاه السائد ، والذي تم في مقابله نقل مجالات تطبيق أنظمة الحوسبة الموزعة إلى الخلفية.
في الوقت نفسه ، رأى أصحاب الرؤية والمهنيون الجوهر الرئيسي للظاهرة: وصلت الحوسبة الموزعة على نطاق واسع والمتصلة ببناء شبكات عدد كبير من المشاركين المتباينين وغير المتجانسين إلى مستوى جديد من التطور. يكفي رمي موضوعات الضجيج من رأسك والنظر إلى الموضوع من الجانب الآخر: كل هذه الشبكات ، التي تم تجميعها من تجمعات ضخمة ، والتي تتكون من الآلاف من المشاركين غير المتجانسين المعزولين ، لم تظهر بمفردها. كان بإمكان عشاق تشفير التشفير حل المشكلات المعقدة المتعلقة بمزامنة البيانات وتخصيص الموارد والمهام ، الأمر الذي مكّن من تجميع مجموعة مماثلة من المعدات وإنشاء نظام بيئي جديد مصمم لحل مشكلة محددة بدقة.
بالطبع ، لم يمر هذا بالفرق والمجتمعات المشاركة في تطوير الحوسبة الموزعة المجانية ، ولم تكن المشاريع الجديدة طويلة في المستقبل.
ومع ذلك ، على الرغم من الزيادة الخطيرة في كمية المعلومات المتاحة حول التطورات في مجال الشبكات والمعدات ، سيتعين على منشئي الأنظمة الواعدة حل المشكلات الخطيرة.
أولها ، مهما بدا غريباً ، هي مشكلة اختيار الاتجاه
قد يكون الاتجاه صحيحًا ، فقد يؤدي إلى طريق مسدود - فلا مفر من هذا ، ولا تزال عمليات التسليم المركزية للعرافين لمجتمع تقنية المعلومات متأخرة. ولكن يجب أن يتم الاختيار حتى لا يقع في الفخ التقليدي بأن الفريق يأخذ مجالًا واسعًا للغاية ويحاول من البداية إنشاء مشروع آخر غير متخصص للحوسبة الموزعة مع ملف تعريف واسع. يبدو أن الجزء الأمامي من العمل ليس فظيعًا ، فغالبًا ما تحتاج فقط إلى تطبيق التطورات الحالية: توحيد العقد في شبكة ، وتكييف الخوارزميات لتحديد الطبولوجيا ، وتبادل البيانات والتحكم في تناسقها ، وإدخال طرق لتصنيف العقد وإيجاد التوافق ، وبطبيعة الحال ، فقط إنشاء لغة الاستعلام الخاصة بك واللغة بأكملها وبيئة الحوسبة. فكرة وجود آلية عالمية مغرية للغاية وتطفو على السطح باستمرار في مجال أو آخر ، ولكن لا يزال يتم الحصول على واحدة من النتائج الثلاثة: يتضح أن الحل الذي تم إنشاؤه هو في الواقع نموذج أولي محدود مع مجموعة من "ToDo" مع وقف التنفيذ ، أو يصبح وحشًا غير قابل للإدارة ، أو جاهزًا للسحب أي شخص يلمس "مستنقع تورينج" الجنيني ، أو يموت ببساطة بأمان من حقيقة أن البجعة ، السلطعون والبايك ، التي تسحب في اتجاه غير مفهوم ، تمزق إلى أجزاء.
لن نكرر الأخطاء الغبية ونختار الاتجاه الذي يحتوي على مجموعة مفهومة من المهام وهو مناسب تمامًا لنموذج الحوسبة الموزعة. يمكنك فهم الأشخاص الذين يحاولون القيام بكل شيء دفعة واحدة - بالطبع ، هناك الكثير للاختيار من بينها. والكثير يبدو مثيرا للاهتمام للغاية سواء من ناحية البحث والتطوير أو من وجهة نظر الاقتصاد. باستخدام شبكة موزعة ، يمكنك:
- تدريب الشبكات العصبية
- تدفقات إشارة العملية
- حساب بنية البروتين
- تقديم مشاهد 3D
- محاكاة الديناميكا المائية
- اختبار استراتيجيات التداول للبورصات
من أجل عدم الابتعاد عن طريق تجميع قائمة بالأشياء المثيرة للاهتمام التي تتوافق بشكل جيد ، سنختار العرض الموزع كموضوع إضافي لنا.
التقديم الموزع بحد ذاته ليس ، بطبيعة الحال ، ظاهرة جديدة. لطالما كانت مجموعات أدوات التجسيد الحالية تدعم توزيع الحمل عبر أجهزة مختلفة ، وبدونها سيكون من المحزن أن تعيش في القرن الحادي والعشرين. ومع ذلك ، يجب ألا تعتقد أن الموضوع قد تم نقله لأعلى ولأسفل ، وليس هناك ما نفعله هناك - سننظر في مشكلة ملحة منفصلة: إنشاء أداة لإنشاء شبكة تجسيد.
شبكة التقديم معنا هي اتحاد العقد التي تحتاج إلى أداء مهام التقديم ، مع العقد التي لديها موارد حوسبة مجانية للتعامل مع التقديم. سيقوم أصحاب الموارد بتوصيل محطاتهم بشبكة التقديم من أجل تلقي وتنفيذ مهام التقديم باستخدام أحد محركات التقديم المدعومة من الشبكة. في الوقت نفسه ، سيعمل مقدمو المهام مع الشبكة كغيمة تقوم بتوزيع الموارد بشكل مستقل ، والتحقق من صحة التنفيذ ، وإدارة المخاطر وغيرها من المشكلات.
وبالتالي ، سننظر في إنشاء إطار من شأنه أن يدعم التكامل مع مجموعة من محركات التقديم الشهيرة ويحتوي على مكونات توفر أدوات لتنظيم شبكة من العقد غير المتجانسة والتحكم في تدفق المهام.
لا يعتبر النموذج الاقتصادي لوجود مثل هذه الشبكة ذا أهمية أساسية ، لذلك ، بالنسبة للنظام الأولي ، سنتخذ مخططًا مشابهًا لذلك المستخدم في العمليات الحسابية في شبكات العملة المشفرة - يرسل مستهلكو الموارد الرموز المميزة للموردين الذين يقومون بعمل التقديم. من المثير للاهتمام أكثر أن نفهم الخصائص التي يجب أن يمتلكها إطار العمل ، والتي سننظر فيها في السيناريو الرئيسي لتفاعل المشاركين في الشبكة.
هناك ثلاثة جوانب للتفاعل في الشبكة: مزود الموارد ، وموفر المهمة ، ومشغل الشبكة (ويعرف أيضًا باسم مركز التحكم والشبكة وما إلى ذلك خلال النص).
يوفر مشغل الشبكة لمزود المورد تطبيق عميل أو صورة لنظام التشغيل مع مجموعة شاملة من البرامج التي سيقوم بتثبيتها على الجهاز الذي يريد توفير موارده ، وحساب شخصي يمكن الوصول إليه عبر واجهة الويب ، مما يسمح له بتعيين معلمات الوصول إلى المورد والتحكم عن بُعد في خادمه المشهد: السيطرة على المعلمات من الحديد ، وأداء التكوين عن بعد ، إعادة تشغيل الكمبيوتر.
عند توصيل عقدة جديدة ، يقوم نظام إدارة الشبكة بتحليل المعدات ومعلمات الوصول المحددة وترتيبها وتعيين تقييم معين ووضعها في سجل الموارد. في المستقبل ، من أجل إدارة المخاطر ، سيتم تحليل معلمات نشاط العقدة ، وسيتم تعديل تصنيف العقدة لضمان استقرار الشبكة. لن يسعد أحد إذا تم إرسال مشهدهم لتقديم بطاقات قوية ، ولكن محمومة في كثير من الأحيان؟
يمكن للمستخدم الذي يحتاج إلى تقديم مشهد ، بطريقتين: تحميل المشهد إلى مستودع الشبكة عبر واجهة الويب أو استخدام المكون الإضافي لتوصيل حزمة المحاكاة الخاصة به أو العارض المثبت بالشبكة. في هذه الحالة ، يتم بدء عقد ذكي بين المستخدم والشبكة ، والشرط القياسي لاستكماله هو إنشاء نتيجة حساب المشهد من قبل الشبكة. يمكن للمستخدم مراقبة تقدم المهمة وإدارة معاملاتها من خلال واجهة الويب الخاصة بحسابه الشخصي.
تصل المهمة إلى الخادم ، حيث يتم تحليل حجم المشهد وعدد الموارد المطلوبة من قِبل بادئ المهمة ، وبعد ذلك يتم تقسيم الحجم الكلي إلى أجزاء معدلة للحساب على عدد ونوع الموارد المخصصة من قبل الشبكة. الفكرة العامة هي أن التصور يمكن تقسيمه إلى العديد من المهام الصغيرة. تستفيد المحركات من ذلك عن طريق توزيع هذه المهام بين مزودي الموارد المتعددة. إن أبسط طريقة هي تقديم أجزاء صغيرة من مشهد يسمى الأجزاء. عندما يكون كل جزء جاهزًا ، تعتبر المهمة المحلية مكتملة ، يتواصل المورد إلى الجزء التالي غير محلول.
وبالتالي ، بالنسبة إلى العارض ، لا يوجد فرق على هذا النحو فيما إذا كانت العمليات الحسابية تتم على جهاز واحد أو على شبكة من العديد من محطات الحوسبة المنفصلة. التقديم الموزع يضيف ببساطة المزيد من النوى إلى مجموعة الموارد المستخدمة لهذه المهمة. من خلال الشبكة ، يتلقى جميع البيانات اللازمة لتقديم شريحة ، وحسابها ، وإرسال هذا الجزء مرة أخرى ، والمضي قدما في المهمة التالية. قبل الدخول إلى المجموعة العامة للشبكة ، يتلقى كل مقطع مجموعة من المعلومات الوصفية ، مما يسمح للعقد المنفذة باختيار أنسب مهام الحوسبة لهم.
يجب حل مهام تجزئة وتوزيع الحسابات ، ليس فقط من وجهة نظر تحسين وقت التنفيذ ، ولكن أيضًا من وجهة نظر الاستخدام الأمثل للموارد وتوفير الطاقة ، نظرًا لأن الكفاءة الاقتصادية للشبكة تعتمد على ذلك. في حالة اتخاذ قرار غير ناجح ، سيكون من الأفضل تشغيل عامل المناجم أو إيقاف تشغيله بحيث لا يصدر ضجيجًا ولا يهدر الكهرباء.
لكن العودة إلى العملية. عندما يتم تلقي مهمة بين التجمع والعقدة ، يتم أيضًا تشكيل عقد ذكي يتم تنفيذه عند حساب نتيجة المهمة بشكل صحيح. بناءً على نتائج العقد ، يمكن أن تحصل العقدة على مكافأة بشكل أو بآخر.
يراقب مركز التحكم عملية إتمام المهمة ، وجمع نتائج العمليات الحسابية ، وإرسال الحسابات غير الصحيحة لإعادة معالجة وترتيب قائمة الانتظار ، وتتبع المدة المعيارية للمهمة (بحيث لا يحدث أن الجزء الأخير لم يتم تشغيله بواسطة أي عقدة).
تمر نتائج الحساب خلال مرحلة التركيب ، وبعد ذلك يتلقى المستخدم نتائج العرض ، ويمكن أن تحصل الشبكة على مكافأة.
وبالتالي ، فإن التكوين الوظيفي لإطار المناظر الطبيعية ، المصمم لبناء أنظمة تقديم موزعة ، يبرز:
- لوحات معلومات الويب
- مجموعة من البرامج للتثبيت على العقد
- حسب نظام الإدارة:
- نظام التحكم في الوصول
- النظام الفرعي التحلل من تقديم المهام
- مهمة توزيع النظام الفرعي
- تكوين النظام الفرعي
- خادم المناظر الطبيعية وشبكة طوبولوجيا إدارة النظام الفرعي
- تسجيل ومراجعة النظام الفرعي
- تعلم خبير النظام الفرعي
- استراحة API أو واجهة أخرى للمطورين الخارجيين
ما رايك ما هي الأسئلة التي يثيرها الموضوع وما هي الإجابات التي تهتم بها؟