Merkezi Olmayan Bilgi İşlemi Anlamak: Dağıtılmış İşleme

Pratik Çadhokar
Pratik Chadhokar'ın son gönderileri (tümünü Gör)

Merkezi olmayan bilgi işlem, hesaplama kapasitesinin çok sayıda ayrı makine arasında dağıtılmasını içerir. Bu makineler aynı ağ üzerinde birlikte çalışır. Ağlar üzerinde kontrolü olan tek bir yönetim birimi yoktur. Makineler eşit eş düğümler olarak işbirliği yapar. Bu, büyük bir veri merkezinin tüm işleme işini tek başına yaptığı merkezi bilgi işlemden farklıdır. 

Merkezi olmayan bilgi işlem ile işlem emeği eşit olarak dağıtılır. Birçok küçük bilgisayar ve cihaz arasında paylaştırılır. Bu eşler hesaplama iş yükünü paylaşırlar.

Merkezi Olmayan İşleme Nasıl Çalışır?

Merkezi olmayan sistemlerde karmaşık bilgi işlem görevleri daha küçük parçalara bölünür. Bu parçalar daha sonra ağdaki eş düğümlere dağıtılır. Her düğüm işlenecek görevin bir parçasını alır.

Tüm düğümler iş yükünün kendilerine ait kısmını aynı anda işler. Bu, büyük, karmaşık işlerin bölünmesine ve paylaşılmasına olanak tanır. Birçok düğüm, işlemin daha küçük parçalarını aynı anda yönetir. Akranların kolektif paralel işlemesi verimi hızlandırır.

Merkezi olmayan bir bilgi işlem ağına katılan eşler, kaynaklarına gönüllü olarak katkıda bulunurlar. Hiçbir düğüm diğerini tam olarak kontrol edemez. Meslektaşları teşvikler karşılığında bilgi işlem kapasitesini bağışlamayı tercih ediyor. Bu, birçok küçük gönüllü katılımcının desteklediği açık, merkezi olmayan bir ağ oluşturur.

Örneğin, Ethereum gibi genel blok zincirler, herkesin eşler arası ağa bir düğüm olarak katılmasına izin verir. Kullanıcılar, işlemlerin işlenmesine yardımcı olmak için yedek bilgi işlem kapasitelerini sağlayabilir. Buna karşılık, düğümler kripto para birimi ödülleri ve işlem ücretleri kazanır. Gönüllü eş düğümleri merkezi olmayan ağa güç verir.

Gelişen Bilgi İşlem Paradigmaları 

Merkezi olmayan yönetimle ilgili ortaya çıkan başka dağıtılmış bilgi işlem paradigmaları da var:

1. Kenar Hesaplama

Ağın kenarına yakın, verinin oluşturulduğu yere daha yakın olan verinin işlenmesini ifade eder. Cihazlar verileri uzaktaki merkezi veri merkezlerine göndermek yerine yerel olarak işler.

Verilerin uca yakın işlenmesi daha hızlıdır. Verilerin işlenmesi için ağ üzerinden geçmesi gerekmez. Edge bilişim aynı zamanda merkezi veri havuzlarından kaçınarak gizliliği de artırır. Ancak uç düğümler, büyük ölçüde merkezileştirilmiş sunuculara göre daha az bilgi işlem gücüne sahiptir.

2. Sis Hesaplama

Sis bilişim, uç ve bulut bilişimi dengeler. Bazı işlemler uçtaki cihazlarda yerel olarak gerçekleşir. Ancak yoğun işlem görevleri gerektiğinde yine de merkezi bulut sunucularına aktarılıyor. 

Sis bilişim, uç bilişimin düşük gecikme süresini sağlar. Ancak karmaşık görevler için bulutların yoğun bilgi işlem gücünden yararlanabilir. Bu hibrit model, yerelleştirme ve merkezi olmayan yönetimi merkezi sunucuların gücüyle birleştirir.

3. Gönüllü Bilgisayar Kullanımı

Gönüllü bilgi işlem ağları, tüketici cihazlarından yedek bilgi işlem kaynaklarını kullanır. İnsanlar projelere katkıda bulunmak için dizüstü bilgisayarlarında, masaüstü bilgisayarlarında ve akıllı telefonlarında boşta kalan CPU döngülerini gönüllü olarak kullanabilirler. Milyonlarca küçük kaynak katkısı devasa, merkezi olmayan bir sanal süper bilgisayar yaratır.

Katılımcılar, tıpkı bir amaca para bağışlayacakları gibi, bilgisayar kaynaklarını da bağışlarlar. Hiçbir merkezi kuruluşun altyapıyı finanse etmesi gerekmiyor. Bu taban modeli, küresel olarak gizli bilgi işlem kapasitesinin kilidini açar.

4. Blockchain Tabanlı Bilgi İşlem

Kamu blok zincirleri merkezi olmayan bilgi işlem görevlerini mümkün kılar. Eşler arası blockchain ağı, düğümler arasında dağıtılan bilgi işlem kaynaklarını koordine eder. Düğümler, bilgi işlem kapasitesine katkıda bulunmanın ödülü olarak kripto para birimi belirteçleri kazanır.

Bu, merkezi sunucular olmadan işlem gücüne ihtiyaç duyan merkezi olmayan uygulamalara güç sağlar. Düğümler, uygulama parçalarını merkezi olmayan bir şekilde perde arkasında şeffaf bir şekilde çalıştırır. Programlar üzerindeki kontrol eş ağ üzerinden dağıtılır.

Merkezi Olmayan Bilgi İşlemin Faydaları

Merkezi olmayan bilgi işlem, merkezi bilgi işleme kıyasla çeşitli avantajlar sağlar:

Daha fazla eş düğüm eklemek, merkezi olmayan ağlarda kapasiteyi kolayca artırır. Merkezi veri merkezlerinin altyapılarını genişletme konusunda yardıma ihtiyacı var. Ancak merkezi olmayan bilgi işlem, binlerce küçük gönüllü işlem düğümünden faydalanabilir.

İş yüklerini birçok düğüme dağıtmak paralelliği mümkün kılar. Bu, görevlerin sıralandığı merkezi sistemlerle karşılaştırıldığında daha hızlı verim sağlar. Bilgi işlemin yerelleştirilmesi aynı zamanda daha hızlı işlem için iletim gecikmesini de azaltır.

Altyapı maliyetleri tek bir yerde merkezileştirilmek yerine eşler arasında dağıtılır. Kaynakların paylaşılması bireyler için maliyetleri azaltır. Birçok küçük bilgisayar, büyük merkezi sunuculardan daha ucuzdur.

Merkezi olmayan ağlarda düğüm arızaları tüm sistemi bozmaz. Görevler, hata toleransı için yalnızca mevcut eş düğümlere yeniden yönlendirilir. Merkezi sistemlerin tek bir arıza noktası vardır.

Hiçbir kuruluş merkezi olmayan bir bilgi işlem ağını tam olarak kontrol edemez. İçeriği veya hesaplamayı sansürlemek merkezi bir otoriteyle daha kolaydır. Bazı düğümler çevrimdışı olsa bile eş ağ genelinde genel bilgi işlem erişimi devam eder.

Kullanıcı verileri tek bir noktada yoğunlaşmaz ve işlem eşler arasında dağıtılır. Verileri parçalanmış ve yerelleştirilmiş tutmak gizliliği artırır. Şifreleme ve parçalama da güvenliği artırır.

Merkezi Olmayan Bilgi İşlemin Zorlukları

Bununla birlikte, merkezi olmayan bilgi işlem için önemli teknik zorluklar ve benimseme zorlukları da vardır. Bunlar aşağıdaki gibidir:

Karmaşık Koordinasyon

Gönüllü akran düğümlerini koordine etmek genel zorluklara neden olur. Dağıtılmış düğümler genelinde görev zamanlamasını ve kaynak tahsisini uygun ölçekte yönetmek karmaşık bir hal alabilir.

 Veri Aktarımındaki Darboğazlar

Verilerin işlenmek üzere merkezi olmayan bir ağ üzerinden taşınması çok fazla iş gerektirebilir. Bant genişliği sınırlamaları, bilgi işlemin yerelleştirilmesine rağmen darboğazlara neden olur.

Zor Hata Ayıklama

Programlar birçok bağımsız eş düğüme dağıtıldığında, yazılım ve donanım hatalarında hata ayıklamak zorlaşır. Merkezi bilgi işlem çok daha basit hata ayıklamaya olanak tanır.

Etkili Teşvik Tasarımı

Akranların kaynak sağlamak için teşviklere ihtiyaçları vardır. Ancak tokenleştirilmiş teşvik modellerini iyi bir ekonomiyle tasarlamak çok fazla çalışma gerektirir. Çoğu kripto token ödül planının hâlâ düzeltilmesi gerekiyor.

Olgunlaşmamış Platformlar ve Araçlar

Merkezi olmayan bilişimi mümkün kılan yazılım ekosistemleri nispeten yenidir. Geliştirici araçlarının ve platformlarının olgun, merkezi bulut sağlayıcılarına yetişmesi gerekiyor.

Belirsiz Düzenlemeler 

Ortaya çıkan merkezi olmayan bilgi işlem modellerinin vergilendirme, sorumluluk, raporlama ve uyumluluk düzenlemelerinin nasıl işleyeceği konusunda belirsiz. Düzenleme konusunda daha fazla netliğe hâlâ ihtiyaç var.

Merkezi Olmayan Bilgi İşlemin Geleceği 

Merkezi olmayan bilgi işlem giderek artan zorluklarla karşı karşıya kalsa da önemli umut vaat ediyor. Çok büyük gizli bilgi işlem kaynaklarının küresel olarak dağıtılmasıyla serbest bırakılmasına yardımcı olabilir. Bu, geleneksel, merkezi bulut bilişimi tamamlayabilir veya bozabilir.

İşleme görevleri eş ağlar arasında verimli bir şekilde ayrıştırılabilir ve tahsis edilebilir. Ancak merkezi veri merkezleri, devasa bilgi işlem gücünün vazgeçilmez olduğu yerlerde kilit bir rol oynamaya devam edecek. 

Sonuç

İleriye baktığımızda, gelecekteki en uygun yol, hem merkezi hem de merkezi olmayan sistemlerin güçlü yönlerini birleştiren hibrit bilgi işlem modellerini içerebilir. Merkezi veri merkezleri eşsiz bilgi işlem gücü sağlarken, merkezi olmayan modeller yeni açık erişim ve izin gerektirmeyen inovasyon seviyelerinin kilidini açar.

Merkezi olmayan bilgi işlem platformları teknik olarak olgunlaştıkça ve benimsendikçe, geleneksel bulut sunucularını tamamlama ve geniş bilgi işlem kaynaklarını dünya çapında açık ve sınırsız hale getirme vaadinde bulunuyorlar. Merkezi olmayan bilgi işlem, gücü benzeri görülmemiş bir şekilde küresel olarak kullanıcılara aktarabilir. Bununla birlikte, merkezileşme ile merkezi olmayan yönetimi dengeleyen, dikkatlice tasarlanmış hibrit modeller muhtemelen ideal çözüm olarak ortaya çıkacaktır. Bilgi işlemin geleceği ne tamamen merkezileştirilmiş ne de merkezi olmayan, daha ziyade iki yaklaşımın birleşimi olabilir.

Kaynak: https://www.thecoinrepublic.com/2023/09/11/understanding-decentralized-computing-distributed-processing/